基于胎-路相互作用的路面抗滑特性研究.pdf

1、改革開放以來,高速公路等基礎(chǔ)設(shè)施在我國得到了快速發(fā)展,快捷、方便的交通在給人們帶來便利的同時(shí)也造成了一些負(fù)面影響,比如由于行車速度較快、交通量大所引起的行車安全問題已經(jīng)引起了人們越來越多的重視。究其原因,路面不能提供足夠的抗滑能力是引起交通事故的一個(gè)主要因素,道路設(shè)計(jì)者在進(jìn)行道路設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)逐漸將道路的抗滑性能作為一個(gè)非常重要的指標(biāo)來考慮。
　　用來評價(jià)路面抗滑能力好壞的一個(gè)主要的指標(biāo)就是摩擦系數(shù),而輪胎和路面之間摩擦系數(shù)是由輪胎和

2、路面互相接觸的共同作用產(chǎn)生的。對路面而言,路面的抗滑能力的好壞主要取決于微觀構(gòu)造和宏觀構(gòu)造兩個(gè)方面。道路所用集料表面的粗糙程度指的是微觀構(gòu)造,而集料的級配組成和集料的形狀決定了道路的宏觀構(gòu)造。輪胎方面,不同類型的輪胎花紋在不同類型的路面上所產(chǎn)生的摩擦系數(shù)會有明顯的不同。因此,在研究路面抗滑性能時(shí),將從微觀構(gòu)造、宏觀構(gòu)造及其與輪胎相互作用入手。微觀方面,首先進(jìn)行集料的基本性質(zhì)試驗(yàn),對集料的基本力學(xué)指標(biāo):磨光值、壓碎值、沖擊值和磨耗值進(jìn)行測

3、試,并利用 X射線粉末衍射儀測量了5種集料的礦物組成,結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同的礦物組成對集料的力學(xué)指標(biāo)有較大的影響:同一種類的巖石當(dāng)?shù)V物組成不同時(shí)力學(xué)指標(biāo)也會有較大的不同,利用激光輪廓儀對5種集料的表面粗糙程度進(jìn)行了測量,并確定了幾何統(tǒng)計(jì)法中用來評價(jià)物體表面粗糙程度的指標(biāo)。宏觀方面,從級配入手,采用目前道路工程中三種比較典型的級配類型:AC-13、SMA-13和OGFC-13。室內(nèi)成型車轍試件,首先進(jìn)行擺值和構(gòu)造深度的測試,利用自行研制的激光紋理

4、檢測儀對試件表面的斷面深度進(jìn)行了測量,并同鋪砂法進(jìn)行了對比,進(jìn)而明確了該試驗(yàn)方法。采用橡膠摩擦儀測定三種典型級配在不同輪胎花紋下的摩擦系數(shù),明確了不同集料性質(zhì)、級配類型在不同輪胎花紋作用下的摩擦系數(shù)的大小,雙因素顯著性分析結(jié)果表明:當(dāng)輪胎花紋固定時(shí),要改善輪胎與路面之間摩擦系數(shù)首先應(yīng)該考慮集料種類;當(dāng)級配類型固定時(shí),想要提高摩擦系數(shù)對于AC-13應(yīng)從集料種類和輪胎花紋入手,而對于OGFC-13只需考慮集料種類;當(dāng)固定集料種類時(shí),對于三種