基本信息
- 项目名称：
- 重型荷载下沥青路面的性能研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 作为公路路面的主要结构形式之一，沥青路面以其诸多优点在国内外得到广泛应用。随着国民经济快速发展，车辆迅速大型化，高速运行的车辆受到路面不平整的激励，产生附加的振动冲击作用，很多沥青路面呈现出一定的破坏，直接影响车辆运行，缩短了沥青路面使用寿命。因此，深入研究重型荷载下沥青路面的性能具有重大的意义。
- 详细介绍：
- 本项目重点关注在相同自然环境下不同重型荷载对路面的破坏情况。随着时间的增长，沥青路面的性能是否依旧，在重型荷载的影响下，沥青路面的性能有哪些变化。 本项目通过观察和实验不同重型荷载经过沥青路面前后，路面的破坏程度，并采集实际车辆荷载作用下的应变数据，为静载实验和理论计算提供一定依据。 具体实施步骤如下： 1.模拟制作公路沥青混凝土路面：购买原材料，采用土木工程与力学学院的沥青混合料搅拌机对其进行制作。 2.进行静载实验：采用土木工程与力学学院的电子万能材料试验机对制作的沥青路面进行施压，观察并记录受破坏过程及抗破坏能力。 3.进行实地调查，每天观察不同地区不同路段的重型汽车荷载通过率，记录数据并调查其公路使用过的时间和受破坏程度，并研究近似重型汽车荷载通过率的两个路段受到的破坏程度。 4.进行野外实验：找到一个工地实习，将模拟好的公路试样进行实验，改变车辆荷载与速度大小，采集实际荷载作用下的应变数据。 5.对观察及实验过程中得到的数据进行计算与绘图，分析得到的结果。希望能够通过理论知识的运用与实践为改善公路沥青路面的使用质量和延长使用寿命提供有力帮助。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 通过学校模拟实验，测出静荷载下公路沥青路面的受力性能。 进行现场试验，观察不同路段重型车辆的通过率，调查路面破坏情况，同时对其使用年限进行调查并得出结论。 去工地实习，模拟车轮荷载在沥青路面上的作用，改变车辆荷载与速度大小，采集相应条件下沥青路面的应变数据。 分析处理数据，归纳总结得出的结论。
科学性、先进性及独特之处
- 沥青路面在重型荷载作用下难免会出现车辙、裂缝、坑槽等破损病害，若不能及时有效地进行维修会使病害加重扩散，影响道路的使用安全性能。更重要的是沥青路面加载从静态向动态转化的设计方案为进行车辆—道路系统友好设计提供了理论基础，能够推动路面设计方法革新，有助于降低运输成本，有良好的市场前景和长远的战略意义。
应用价值和现实意义
- 随着我国经济的快速发展及科学技术的进步，沥青路面已成为我国公路路面结构的主要形式之一，但随之而来的车辆增多、超载和超速等问题使沥青路面损害越来越严重，而大量频繁的维修、罩面或改建不仅妨碍了交通安全，使养护费、用户费剧增，带来了经济上的损失，因此研究荷载对沥青路面的破坏有极其深远的意义。
学术论文摘要
- 立项的目的和基本思路 国内目前研究现状 项目计划及实施步骤 项目的实际应用价值和现实意义 项目的预期成果
获奖情况
- 项目正在进行中
鉴定结果
- 兰州大学土木工程与力学学院立项支持
参考文献
- [1] 邓学钧， 孙璐. 车辆-地面结构系统动力学[M]. 北京 人民交通出版社， 2000 [2] 刘大维， 陈静等. 车辆对路面作用随机动载荷的试验[J]. 农业机械学报， 2005 [3] 蒯行成， 吴朝辉， 李永红. 车辆振动瞬态分析及动荷载[J]. 中南公路工程， 2004 [4] 郑仲浪. 大型货车对路面动作用力的研究[D]. 长安大学， 2007 [5] 赵杰，闫卫红. 重型车辆对路面的振动冲击荷载. 交通标准化，2010
同类课题研究水平概述
- 由于重型车的不断增加，不少机构和学者都对重载交通路面进行了探索。孙璐[1]采用车辆动力学模型研究了车辆动荷载，还采用加速度传感器进行了试验，刘大维[2]等人也采用类似试验方法研究了重型车辆对路面的动荷载；蒯行成[3—4]等人采用时域分析法进行了相关研究。这些研究在理论模型中，其簧上质量均简化成一位置固定的点质量，但是簧上质量由空车簧上质量和装载质量两部分组成，装载质量增加时簧上质量的大小和质心位置均发生变化。赵杰和闫卫红[5]建立了四自由度的二分之一车辆动力学模型，研究车辆对路面作用的动力荷载，并分析车辆的轴重，胎压对车辆动载荷的影响，但是，胎压对车辆动荷载的影响还存在一定的局限性。 参考文献： [1] 邓学钧， 孙璐. 车辆-地面结构系统动力学[M]. 北京 人民交通出版社， 2000 [2] 刘大维， 陈静等. 车辆对路面作用随机动载荷的试验[J]. 农业机械学报， 2005 [3] 蒯行成， 吴朝辉， 李永红. 车辆振动瞬态分析及动荷载[J]. 中南公路工程， 2004 [4] 郑仲浪. 大型货车对路面动作用力的研究[D]. 长安大学， 2007 [5] 赵杰，闫卫红. 重型车辆对路面的振动冲击荷载. 交通标准化，2010
