考虑空隙结构特征的透水混凝土力学性能仿真研究

透水混凝土中含有大量宏观空隙,为分析空隙结构对透水混凝土力学性能的影响,采用随机空隙方法建立了透水混凝土仿真模型,研究了空隙结构特征对受力性能的影响。首先在室内制作两种空隙率水平的透水混凝土试件,养护成型后进行切割,对切割面的断面图像进行增强和阈值分割,提取得到空隙分布二维数字图像,分析了空隙结构特征。进而以实际空隙结构为依据,借助有限元软件Ansys,结合蒙特卡罗方法生成随机椭圆和随机圆形空隙仿真模型。仿真结果表明：相同空隙水平下随机椭圆空隙模型相比随机圆形空隙模型整体受力变形大,内部应力集中更明显。通过对比不同空隙水平的仿真与试验结果,得到了随机空隙仿真模型中骨料-水泥浆材料的综合模量建议值。     

不同空隙结构沥青混合料生态效能的研究

多孔沥青混合料具有改善生态、热环境、光环境、防洪、吸声降噪和提高行车安全等优势,但不同空隙结构沥青混合料对径流污染控制和温度的调节功能还不明确.因此,重点研究不同空隙结构沥青混合料的热物参数,并通过室内模拟太阳辐射试验系统,研究不同空隙结构沥青路面内部温度变化规律,得出增大沥青混合料的空隙率,能够降低其导热系数,从而降低沥青路面内部的温度;同时在明确径流污染主要评价指标的基础上,研究了不同空隙结构沥青混合料控制径流污染的效果,进而明确了不同空隙结构沥青混合料的热阻和控制径流污染效能.最后,从透水、承载、耐久和生态效能综合考虑,建议多孔沥青混合料的有效空隙率应为15％～20％,为今后设计出生态环保型透水路面提供依据.     

多孔沥青路面路用功能性能的衰变特性研究

多孔沥青路面是一种大空隙骨架结构的路面,具有显著的路面构造深度,有利于提高抗滑性能,并具有降温和降噪功能。依托上海五洲大道的实体工程对多孔沥青路面的功能性能进行分析,使用空隙率作为路面功能性能衰变的特征变量。以不同空隙率(18%~22%)的混合料为研究对象,通过室内试验分析多孔沥青路面在使用过程中的功能性能衰变,包括排水性能、抗滑性能和抗堵塞性能。     

数学回归法在大孔隙沥青混合料级配设计中的应用

透水型沥青路面(OGFC)是一种具有连通空隙的开级配沥青路面材料,具有排水、降噪等良好的功能性.大孔隙沥青混合料的空隙率直接影响到沥青混合料的路用性能和功能性能,而控制OGFC空隙率主要靠确定合理的关键筛孔通过率,但是对于二点通过率与空隙率的具体关系尚无深入研究.文中采用二元线性回归找出OGFC-13的2个关键筛孔通过率与空隙率的关系.研究表明,2.36 mm和4.75 mm两个关键筛孔与OGFC混合料空隙率有很好的线性关系.     

沥青混合料空隙特性分析及多重分形研究

为定量描述沥青混合料中空隙几何形状、空隙结构复杂度,利用image J、image pro plus软件,提取空隙信息,计算断面空隙的空隙率,提出空隙平均长轴、空隙平均短轴等标量刻画空隙几何形态,运用分形维数和多重分形谱定量表征空隙结构复杂度。结果表明:平均长轴、平均短轴能描述断面整体空隙几何形状,分形维数与多重分形谱的谱参数能刻画空隙结构复杂度。分形维数D_0与谱参数f_(max)表征断面空隙整体结构复杂度,谱参数Δα表征断面空隙局部复杂度,Δα越大,空隙局部结构越复杂即空隙锐化程度越大。     

透水式磨耗层混合料的优化设计及其在国省道公路上的应用

透水或排水式沥青路面磨耗层(PFC)由于其诸多优势具有广泛应用的趋势。然而,空隙率与耐久性的矛盾不仅限制了PFC的应用,而且大幅度提高了其造价。分析了PFC设计过程中存在的问题,提出了更加合理的PFC混合料毛体积相对密度检测方法;根据室内外试件的空隙分布,分析了PFC混合料试件竖向和横向的渗透性,提出透水和排水路面设计以及混合料空隙率的取值原则;使用普通SBS改性沥青和普通石灰岩集料,尝试在国省道二级公路上修筑了PFC试验路,技术和经济效果良好。     

水泥灌浆沥青路面施工工艺进展

<正>0引言水泥灌浆沥青路面由于其优越的抵抗变型及漏油污染能力,一直被作为一种特种路面。通常水泥灌浆沥青路面是由单一空隙率(25%～35%)的沥青混合料骨架(通常厚度为60 mm)灌注高流动性的水泥胶浆而成。当沥青混合料冷却下来时,应立即将水泥浆灌注,并且使其通过重力渗透到空隙结构中。当层中空隙已经完全浸渍,需要人工采用橡胶刮刀对表面进行处理,以提高其抗滑     

矩形顶管施工引起的地表沉降研究

在总结矩形顶管工程特点的基础上,采用随机介质理论计算了矩形顶管施工引起的地表沉降,并与Peck法进行对比。结果表明:随着顶管埋深增大,Peck法计算结果与均匀收敛模式下随机介质理论计算结果趋于一致,与不均匀收敛模式计算结果始终存在一定差值。在埋深比较大的情况下,圆形和矩形顶管施工引起的地表沉降趋于一致。顶管宽高比和间隙比的增大都会使沉降槽形状趋于宽而浅。与实测值的对比表明,随机介质理论计算结果比Peck法计算结果更接近实际情况。     

椭圆形气缸发动机

<正> 本田公司为了加强摩托赛车的竟争实力,最近推出一种用于NR摩托赛车的椭圆形气缸发动机。这种发动机为水冷,V型夹角90°,4缸,总排量为748mL,铝质机体,椭圆形气缸。椭圆形气缸有长轴(长)和短轴(宽)2个缸径尺寸,分别为101.2mm和50.6mm。为计算方便,缸径和行程折算为75.3mm和42mm。本田公司把这种气缸和活塞的形状称为“具有连续变化曲率的标准椭圆包络线”形。可是,装在摩托赛车上的发动机中椭圆形气缸和活塞的形状是由2条直线与2个圆相外切而成的封闭曲线,封闭曲线的短轴与圆直径相等。在实际生产机型中,短轴位于长轴的中间处,短轴是最宽的部分。本田公司把这种气缸和活塞的几何形状称为UFO。     

基于沥青路面早期水损害的水-荷载耦合CT扫描试验和力学响应分析

为了研究在水-荷载耦合作用下沥青混合料试件的压缩疲劳破坏过程及其沥青路面结构的动力响应,借助CT扫描技术和图像处理技术,进行了无水和饱水沥青混合料的宏观和微观破坏初步对比分析,定量分析了破坏前后沥青、集料和空隙的变化情况.根据多孔介质理论,对广西典型半刚性沥青路面结构进行了ABAQUS建模和FLAC-3D的计算,分析了无水和饱水两种情况下的力学响应差异.结果表明:沥青混合料试件从无水向饱水转化时,破坏模式从压裂转变为剪切破坏模式;在行车荷载作用下,饱水沥青路面与其无水情况下力学响应特性的不同主要集中在沥青面层深度范围内;相对于无水情况,饱水情况荷载效应作用时间将会成倍增加,且沥青面层拉应力出现激增,使沥青路面更容易产生结构性损坏;饱水情况下的沥青路面层底产生较大的先压后拉的横向应变,导致沥青路面过早产生疲劳开裂.     

RAP掺量对再生沥青路面基层性能影响研究

为了探究沥青路面回收料(RAP)掺量对级配碎石基层弹性模量及渗透性的影响及其作用机理,该文采用三轴重复加载试验,分别测定不同RAP含量试件的回弹模量,并通过常水头渗透试验测定各RAP含量试件的渗透系数。在此基础上,利用X射线计算机层析成像技术(X-ray CT)分别研究了RAP含量为0~80%试件的内部结构。结果表明:随着RAP比例的增加,弹性模量也随之增加,而渗透率系数随之减小。通过对试件微观分析发现,含RAP的试件比无RAP级配碎石试件空隙率要低,这可能是导致前者有更高的弹性模量和较低的渗透率的原因之一。     

基于图像分析的粗集料形状特征参数及分布规律

沥青混合料的路用性能受粗集料的形状特征影响显著。为解决集料基本轮廓形状特征的测量和表征问题,通过对集料进行清洗、染色、烘干、平铺拍照等一系列试验,使用MATLAB软件编程计算,对试验采集的玄武岩粒径分别为4.75,9.5,13.2,16,19 mm的粗集料图像进行了增强、分割等处理。基于数字图像处理技术计算得到不同粒径集料的大小指标(长短轴、周长和面积)。引入形状参数指标(矩形度、形状指数和棱角性),通过集料大小指标计算了不同颗粒的形状特征参数。基于统计学方法研究了各形状特征参数的分布规律,利用线性回归模型分析了各形状特征参数与级配的相关性,并通过形状参数对集料加工和混合料级配进行了评价。结果表明:矩形度在数值上体现出较好的一致性,平均值与最大值变化幅度小,粒径为9.5 mm的集料矩形度分布更均匀;形状指数的平均值和最小值变化不明显,在数值上其差异性较大;不同粒径集料的棱角性差异性较大,棱角性大于1.20的集料颗粒较少;矩形度和棱角性与集料级配之间有着较好的相关性,而形状指数与级配不相关;矩形度和棱角性能够表征混合料级配的粗细;形状指数可以评价集料加工是否符合要求,为混合料级配范围的确定提供依据。     

多孔隙聚氨酯碎石混合料强度及影响因素试验研究

多孔隙聚氨酯碎石混合料(简称PPM)是由聚氨酯胶水与单级配或间断级配骨料按一定配比拌和而成的新型路面材料,其空隙率通常介于15%~30%,具有良好的透水透气性能。如今,国内外对PPM尚缺乏系统研究,故目前还只是小规模应用于大型广场、公园道路、城市人行道等轻交通道面铺装。该文采用立方体无侧限抗压试验和矩形梁抗折试验对其强度特性及影响因素展开了大量试验研究。结果表明:PPM的强度随着胶水用量、插捣次数的增加而增大,随着碎石粒径、针片状颗粒含量、空隙率的增大而减小;碎石形状越接近于立方体其强度越大;当胶水用量介于4%~6%之间、碎石形状接近于立方体、针片状含量低于5%、插捣次数为50次、养护龄期为24h、养护温度为28℃时,其抗压强度可达到10MPa、抗折强度可达到4.5 MPa,由此可见PPM具有良好的路用前景。     

椭圆锥体护坡曲线设置方法的比较

一、计算法:设已知长轴=a,短轴=b运用椭圆公式 x~2/a~2 y~2/b~2=1则 y=±b/a(a~2-x~2)~(1/2)则 y=±(a~2-x~2)~(1/(b/a))_以 a 为横座标,b 为纵座标,设 x≤a/2一系列的值,求出各值相应的 y 值。在现场根据直角座标方法求出曲线上各点,联此各点,即为椭圆曲线的轨迹。二、作图法:一般椭圆锥体护坡,不论设置在何种情况下,都应已知长轴=a,短轴=b。已知长短轴,即可采用同心圆法、平行四边形法、近似四圆心法或钉线划法等方法,在方格图纸上取用适当的比例,作出椭圆曲线轨迹,在现场中读出图纸上所示轨迹上各点相应的 x、y 值,即可根据直角座标方法在现场设置     

岩体裂隙开度变化对浆液扩散规律的影响分析

研究岩体裂隙开度变化对浆液扩散规律的影响。将单一裂隙形状简化为椭圆形和矩形,利用广义柱面坐标、牛顿内摩擦定律、达西定律、渗流微分方程、纳维—斯托克斯(Navier-Stokes)方程和边界条件下的连续性方程,推导牛顿液体在两种裂隙形状中渗透注浆的参数关系,对比研究了裂隙开度不变和变化两种情况下浆液的扩散规律。结果表明,开度变化对扩散距离有较大影响。因此,在进行注浆理论研究中,应该建立反映开度变化的裂隙模型,并研究裂隙开度变化对渗透注浆的影响规律。     

缓裂加强型应力吸收层动态响应与变形研究

沥青路面层间结合状态及力学响应一直是路面研究领域的热点问题。依托河北省建设厅重大科技攻关项目,结合力学分析法与黏弹性理论,通过在两种应力吸收层上铺设应变传感器的手段,分析了不同荷载、车速及温度工况下两种应力吸收层的动态响应规律。结果表明,沥青路面作为黏弹性体,实测结果与黏弹性层状理论解一致,两应力吸收层均受压。荷载试验表明,两路段应变增幅之比从静载的0.496减小至80km/h动载的0.234,说明土工格栅在动载情况下加筋作用更明显;根据现场试验,提出了缓裂加强型应力吸收层关于速度和温度(标准轴载)的两个动态响应模型;由于缓裂加强型应力吸收层中土工格栅的加筋作用,荷载、车速和温度均对其影响更小,表明其性能更好。研究结果对于提升河北省半刚性道路的路用性能具有一定的理论指导意义。