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    重庆时时彩每天赢2000: 一种桥面铺装沥青混合料直接剪切强度容许值的确定方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201310254452.8

    申请日:

    2013.06.25

    公开号:

    CN103344509A

    公开日:

    2013.10.09

    当前法律状态:

    终止

    有效性:

    无权

    法律详情: 未缴年费专利权终止 IPC(主分类):G01N 3/24申请日:20130625授权公告日:20150422终止日期:20160625|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01N 3/24申请日:20130625|||公开
    IPC分类号: G01N3/24 主分类号: G01N3/24
    申请人: 甘肃路桥建设集团有限公司
    发明人: 刘建勋; 纪小平; 陶永宏; 曹晖; 何世雄; 武志奎; 邢海涛; 孔令功; 宿秀丽
    地址: 730030 甘肃省兰州市城关区甘南路568号
    优先权:
    专利代理机构: 西安创知专利事务所 61213 代理人: 谭文琰
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201310254452.8

    授权公告号:

    |||CN103344509B||||||

    法律状态公告日:

    2017.08.11|||2015.04.22|||2013.11.06|||2013.10.09

    法律状态类型:

    专利权的终止|||授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种桥面铺装沥青混合料直接剪切强度容许值的确定方法,包括以下步骤:一、桥面铺装层剪应力计算;二、各沥青混合料铺装层剪应力及剪应力分配比例确定;三、各沥青混合料铺装层温度确定;四、各月累计标准轴载次数与行车速度设定;五、各沥青混合料铺装层的容许车辙深度计算;六、各沥青混合料铺装层所采用沥青混合料的直接剪切强度容许值确定;七、结果输出。本发明方法步骤简单、设计合理、投入成本低且使用操作简便、使用效果好,能有效解决现有的沥青混合料抗剪强度容许值确定方法存在的不能体现交通量、行车速度、气温和力学响应等对车辙影响的缺陷。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种桥面铺装沥青混合料直接剪切强度容许值的确定方法,其特征在于包括以下步骤:
    步骤一、桥面铺装层剪应力计算:采用有限元软件建立需施工桥面铺装层的有限元分析模型,并利用所建立的有限元分析模型计算出标准轴载作用下需施工桥面铺装层不同深度处的最大剪应力;所述需施工桥面铺装层由上至下分为N个沥青混合料铺装层,其中N为正整数且N≥1;
    步骤二、各沥青混合料铺装层剪应力及剪应力分配比例确定:根据步骤一中计算得出的标准轴载作用下需施工桥面铺装层不同深度处的最大剪应力,对N个所述沥青混合料铺装层的最大剪应力分别进行确定;其中,任一个所述沥青混合料铺装层的最大剪应力τi均为该沥青混合料铺装层不同深度处最大剪应力的最大值,i为正整数且i=1、2、…、N;之后,采用数据处理器且根据公式计算得出第i个所述沥青混合料铺装层的剪应力分配比例ci;
    步骤三、各沥青混合料铺装层温度确定:根据第i个所述沥青混合料铺装层中间深度处的位置,并结合需施工桥面铺装层所处地区一年内第j个月份的月平均气温MMATj,对第i个所述沥青混合料铺装层在一年内第j个月份的月平均温度MMPTij进行确定;其中,j为正整数且j=1、2、…、12;
    步骤四、各月累计标准轴载次数与行车速度设定:采用与所述数据处理器相接的参数输入单元,对需施工桥面铺装层的设计使用年限n、投入使用后第一年内的累计标准轴载次数N1和行车速度v分别进行设定,其中n为正整数,行车速度v的单位为km/h;之后,所述数据处理器根据公式计算得出需施工桥面铺装层投入使用后第一年的月平均累计标准轴载次数N1m,并根据预先设定的年交通量增长率对需施工桥面铺装层投入使用后第t年的累计标准轴载次数Nt进行计算,式中t=1、2、…、n;然 后,所述数据处理器根据公式计算得出需施工桥面铺装层投入使用后第t年的月平均累计标准轴载次数Ntm;
    步骤五、各沥青混合料铺装层的容许车辙深度计算:采用所述数据处理器且根据公式Di=ci×D,计算得出第i个所述沥青混合料铺装层的容许车辙深度Di;式中,D为预先通过所述参数输入单元输入的需施工桥面铺装层的路面容许车辙深度;
    步骤六、各沥青混合料铺装层所采用沥青混合料的直接剪切强度容许值确定,过程如下:
    步骤601、沥青混合料直接剪切强度初始值设定:采用所述参数输入单元输入需施工桥面铺装层所采用沥青混合料的直接剪切强度初始值,且将所输入的直接剪切强度初始值另存为τ0;
    步骤602、各沥青混合料铺装层所对应的沥青混合料直接剪切强度容许值计算:采用所述数据处理器计算得出各沥青混合料铺装层所对应的沥青混合料直接剪切强度容许值,计算得出的各沥青混合料铺装层所对应的沥青混合料直接剪切强度容许值分别记为τ10、τ20、…、τN0;并且需施工桥面铺装层中所有沥青混合料铺装层所对应沥青混合料直接剪切强度容许值的计算方法均相同;
    其中,采用所述数据处理器对第i个所述沥青混合料铺装层所对应的沥青混合料直接剪切强度容许值进行计算时,过程如下:
    步骤Ⅰ、投入使用后第一个月末第i个所述沥青混合料铺装层的预估车辙深度计算:首先,根据步骤三中所确定的第i个所述沥青混合料铺装层在一年内第j个月份的月平均温度MMPTij,对第i个所述沥青混合料铺装层投入使用后第一个月份的月平均温度Ti1进行确定;之后,调用预先建立的路面车辙深度预估模型,并根据温度Ti1、第i个所述沥青混合料铺装层的最大剪应力τi、投入使用后第一年的月平均累计标准轴载次数N1m以及通过所述参数输入单元预先输入的第i个所述沥青混合料铺装层的层厚di和行车速度v,计算得出投入使用后第一个月末第i个所述沥青混合料铺装层 的预估车辙深度RDi1;
    步骤Ⅱ、投入使用后第s月末第i个所述沥青混合料铺装层的预估车辙深度计算:首先,根据投入使用后第s-1个月末第i个所述沥青混合料铺装层的预估累积车辙深度RDs-1和第i个所述沥青混合料铺装层投入使用后第s个月份的月平均温度Tis,并利用所述路面车辙深度预估模型反推出预估车辙深度RDi(s-1)所对应的历史累计等效轴载作用次数Npis,其中Tis根据步骤三中所确定的第i个所述沥青混合料铺装层在一年内第j个月份的温度MMPTj进行确定;之后,根据公式Nis=Npis+Nism计算得出投入使用后第s个月末第i个所述沥青混合料铺装层的历史累计轴载作用次数Nis,式中Nism为投入使用后第s个月的月平均累计标准轴载次数,且Nism根据步骤四中所述的N1m和Ntm进行确定;然后,利用所述路面车辙深度预估模型,并结合月平均温度Tis、第i个所述沥青混合料铺装层的最大剪应力τi、历史累计轴载作用次数Nis以及通过所述参数输入单元预先输入的第i个所述沥青混合料铺装层的层厚di和行车速度v,计算得出投入使用后第s个月末第i个所述沥青混合料铺装层的预估车辙深度RDis;
    步骤Ⅲ、多次重复步骤Ⅱ,直至计算得出投入使用后第12×n个月末第i个所述沥青混合料铺装层的预估车辙深度RDi(12×n),计算得出的RDi(12×n)为沥青混合料的直接剪切强度为τ0时第12×n个月末第i个所述沥青混合料铺装层的预估车辙深度;
    步骤Ⅳ、判断RDi(12×n)是否大于Di:当判断得出步骤Ⅲ中计算得出的RDi(12×n)≤Di时,进入步骤Ⅴ;否则,进入步骤Ⅵ;
    步骤Ⅴ、直接剪切强度减小调整判断,过程如下:
    步骤5-1、τ0减小调整:根据公式τi0p=τ0-Δτ计算得出调整后的τi0p,并将τi0p转存为τ0以对沥青混合料的直接剪切强度值进行实时更新;Δτ为预先通过所述参数输入单元输入的直接剪切强度调整幅值;
    步骤5-2、重复步骤Ⅰ至步骤Ⅲ,计算得出沥青混合料的直接剪切强度为步骤5-1中调整后的τ0时第12×n个月末第i个所述沥青混合料铺装层 的预估车辙深度RDi(12×n);
    步骤5-3、判断RDi(12×n)是否大于Di:当判断得出步骤5-2中计算得出的RDi(12×n)≤Di时,返回步骤5-1;反之,根据公式τi0=τ0+Δτ计算得出τi0,之后进入步骤Ⅶ;
    步骤Ⅵ、直接剪切强度增大调整判断,过程如下:
    步骤6-1、τ0增大调整:根据公式τi0q=0+Δτ计算得出调整后的τi0q,并将τi0q转存为τ0以对沥青混合料的直接剪切强度值进行实时更新;Δτ为预先通过所述参数输入单元输入的直接剪切强度调整幅值;
    步骤6-2、重复步骤Ⅰ至步骤Ⅲ,计算得出沥青混合料的直接剪切强度为步骤6-1中增大调整后的τ0时第12×n个月末第i个所述沥青混合料铺装层的预估车辙深度RDi(12×n);
    步骤6-3、判断RDi(12×n)是否大于Di:当判断得出步骤6-2中计算得出的RDi(12×n)>Di时,返回步骤6-1;反之,根据公式τi0=τ0得出τi0,之后进入步骤Ⅶ;
    步骤Ⅶ、结果输出:将计算得出的τi0输出,所输出的τi0为第i个所述沥青混合料铺装层所对应的沥青混合料直接剪切强度容许值;
    步骤七、沥青混合料直接剪切强度容许值确定:将步骤602中计算得出的τ10、τ20、…、τN0输出,并作为需施工桥面铺装层中各沥青混合料铺装层所采用沥青混合料的直接剪切强度容许值。

    2.  按照权利要求1所述的一种桥面铺装沥青混合料直接剪切强度容许值的确定方法,其特征在于:步骤三中对第i个所述沥青混合料铺装层在一年内第j个月份的月平均温度MMPTij进行确定时,采用所述数据处理器且根据公式进行确定,式中MMATj和MMPTij的单位均为℉;z为需施工桥面铺装层的路表至第i个所述沥青混合料铺装层的中间深度处的深度,z的单位为in,1in=2.54cm。

    3.  按照权利要求1或2所述的一种桥面铺装沥青混合料直接剪切强度容许值的确定方法,其特征在于:步骤Ⅰ和步骤Ⅱ中所述的路面车辙深度 预估模型为RD=6.714×10-11×Ni0.6247Ti5.2702di0.5542(τiτ0)1.9279(v20)-(m+1),]]>m为沥青混合料的蠕变参数且m=-1.0~0,i为正整数且i=1、2、…、N,di的单位为cm;步骤Ⅰ中Ni=N1m,Ti=Ti1,且步骤Ⅰ中计算得出的RD记为RDi1;步骤Ⅱ中Ni=Nis,Ti=Tis,且步骤Ⅱ计算得出的RD记为RDis;步骤Ⅱ中利用所述路面车辙深度预估模型对历史累计等效轴载作用次数Npis进行反推时,根据公式Npis=[RDi(s-1)6.714×10-11Tis5.2702di0.5542(τiτ0)1.9279(v20)-(m+1)]10.6247]]>进行计算。

    4.  按照权利要求1或2所述的一种桥面铺装沥青混合料直接剪切强度容许值的确定方法,其特征在于:步骤一中所述的标准轴载为双圆垂直均布荷载。

    5.  按照权利要求1或2所述的一种桥面铺装沥青混合料直接剪切强度容许值的确定方法,其特征在于:步骤5-1和步骤6-1中所述的Δτ=0.003Mpa~0.01Mpa。

    6.  按照权利要求3所述的一种桥面铺装沥青混合料直接剪切强度容许值的确定方法,其特征在于:m=-0.5。

    7.  按照权利要求1或2所述的一种桥面铺装沥青混合料直接剪切强度容许值的确定方法,其特征在于:步骤一中所述有限元分析软件为ANSYS有限元分析软件或ABAQUS软件。

    8.  按照权利要求1或2所述的一种桥面铺装沥青混合料直接剪切强度容许值的确定方法,其特征在于:步骤四中需施工桥面铺装层投入使用后各年的年交通量增长率均为γ,对需施工桥面铺装层投入使用后第t年的累计标准轴载次数Nt进行计算时,根据公式Nt=(1+γ)×Nt-1进行计算,式中Nt-1为需施工桥面铺装层投入使用后第t-1年内的累计标准轴载次数;其中γ=5%~35%。

    9.  按照权利要求4所述的一种桥面铺装沥青混合料直接剪切强度容许值的确定方法,其特征在于:所述双圆垂直均布荷载的接地压力为0.7MPa、 直径为0.213m且双圆圆心距离为1.5倍直径;标准轴载作用下需施工桥面铺装层不同深度处的最大剪应力为所述双圆垂直均布荷载的双圆轮隙中心下方不同深度处的最大剪应力。

    10.  按照权利要求5所述的一种桥面铺装沥青混合料直接剪切强度容许值的确定方法,其特征在于:步骤五中D=15mm或20mm。

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