级配碎石抗剪切性能试验研究

利用自行研发的柔性材料剪切性能测试仪,对级配碎石抗剪切性能进行试验研究,分析了级配碎石最大粒径、Taibol公式指数n值、含水量、密实度、侧压力、剪切速率等因素对级配碎石抗剪切性能的影响。研究得出,最大粒径不小于31.5mm、指数n值在0.5以下的级配碎石具有良好的抗剪切能力,控制试验剪切速率在5mm/min以下可以提高试验精度,级配碎石在最佳含水量时具有最佳抗剪切能力,保证密实度在96%以上可以明显提高抗剪切性能,增大侧压力可以明显提高剪切强度,而剪切位移存在最小值。结果表明,利用柔性材料剪切性能测试仪可以有效评价级配碎石的抗剪切能力。     

风化石粒料基层材料抗剪强度变化规律研究

采用自行研制的大型剪切仪,对2种风化石粒料进行了直接剪切试验研究,分析了粒料级配、粗集料含量、最大粒径以及小于0．6mm颗粒含量对风化石抗剪强度参数的影响。结果表明,风化石粒料的φ值受粗集料含量(R4.75)的影响较大,且φ存在最大值,强度高的粒料其φ值亦高;粒料的C值则与小于0．6mm颗粒含量有较好的相关性。     

沥青混合料剪切强度显著影响因素研究

为了研究沥青混合料剪切强度的显著影响因素,通过正交试验对沥青类型、矿料级配、油石比、粗集料针片状含量和细集料棱角性五个影响因素进行分析。结果表明,在相同条件下,影响沥青混合料剪切强度程度最大的因素是矿料级配,其余依次分别是沥青类型、细集料棱角性、油石比和粗集料针片状含量。     

基于性能的级配碎石混合料设计指标

为提高高速公路用级配碎石基层的混合料质量,需要建立基于性能的级配碎石混合料设计指标。利用BISAR程序计算了福建典型结构级配碎石的最大应力、最大剪应力值,同时预估了100 kN标准荷载作用2 000万次下级配碎石变形量占结构总变形量的百分比;然后选择12种级配碎石混合料测定了动态三轴试验的回弹模量、变形率和静态三轴试验的剪切强度;最后分析提出了基于性能的级配碎石混合料设计指标,用于指导福建省级配碎石混合料设计。结果表明:⑴级配碎石需要足够的模量来保证承载能力,同时在沥青路面结构中该混合料可能会产生压缩永久变形或剪切破坏,因此其混合料需要具有一定的抗永久变形能力和较高的剪切强度;(2)可以取回弹模量300 MPa作为级配碎石混合料承载能力的性能指标;(3)福建省典型结构中级配碎石基层最大剪应力为332.8 kPa,最大主应力为396 kPa,考虑1.2倍保证系数,可以取静态三轴试验的剪切强度395 kPa作为级配碎石混合料的抗剪设计指标;(4)按照级配碎石基层永久变形量占结构总变形率不大于13%考虑,可以取动态三轴试验的20 000次和50 000次的变形率不大于10~(-8)作为级配碎石混合料抗永久变形设计指标。     

柴油机可调两级增压系统仿真分析及试验验证

为了研究柴油机可调两级增压系统,采用 GT-POWER 软件对 WP7 型柴油机可调两级增压系统进行一维建模和仿真分析,分别对稳态工况和动态工况下的仿真计算结果进行验证。结果表明：对于稳态工况,不同负荷条件下循环气缸压力、燃烧放热率的计算结果和试验结果有着非常好的一致性,其中气缸压力计算值与试验值的最大绝对误差为 0.157 MPa,最大相对误差为 1.07%,比燃油耗和进气压力的计算值和试验值也非常吻合,整个负荷范围内比油耗计算值与试验值的最大相对误差为 1.26%,进气压力计算值与试验值的最大相对误差为 1.21%;对于动态工况,扭矩、转速和增压压力变化曲线的计算值和试验值均能吻合得较好,变化趋势基本一致,增压压力计算值和试验值的最大绝对误差约为 14.1 kPa,最大相对误差为 4.85%。该柴油机可调两级增压系统仿真模型具有较高的计算精度。     

沥青砂浆剪切力学性能影响因素研究

应用MTS试验仪进行沥青砂浆直剪试验,研究分析了级配、沥青基材料和冻融作用对沥青砂浆剪切力学性能的影响。结果表明:同等粒径条件下,体积比增加1%,内摩擦角φ、黏聚强度c分别增加7.3%、3.4%;非同等粒径条件下,最大粒径为1.18mm沥青砂浆φ、c值是最大粒径0.075mm沥青砂浆的4.03倍和3.33倍。橡胶沥青砂浆抗剪性能明显高于70#沥青,添加外加剂KS后效果更优,其φ、c值至少提高30.5%、45.5%。冻融作用后,70#沥青+KS、橡胶沥青+KS的φ、c值最小降低12.3%、8.2%,有效控制冻融作用,可以有效保障沥青砂浆的抗剪性能。     

考虑全截面剪切变形效应的波形钢腹板箱梁挠度计算

为了分析计算波形钢腹板箱梁在竖向荷载作用下的弯曲挠度,考虑波形钢腹板和混凝土顶、底板在其自身平面内的全截面剪切变形,引入符合力学规律的波形钢腹板和混凝土顶、底板在其面内剪切变形的位移函数,利用能量变分原理,推导出波形钢腹板箱梁挠度计算的解析解。结合单箱单室和单箱双室波形钢腹板箱梁算例,与仅考虑波形钢腹板剪切变形的挠度计算方法和ANSYS有限元解进行了比较分析。结果表明:该解析解的计算结果比仅考虑波形钢腹板剪切变形的计算结果更加精确,与有限元分析结果吻合良好,误差在5%以内,满足挠度计算的精度需求,且跨径越小,全截面剪切变形效应对挠度的影响越明显;针对单箱单室波形钢腹板箱梁,全截面剪切变形效应对挠度的贡献最大为36. 12%,其中波形钢腹板的剪切变形对总挠度的贡献最大为34. 46%,剪力滞效应对总挠度的贡献最大为1. 66%;而对于单箱双室波形钢腹板箱梁,全截面剪切变形效应对挠度的贡献最大为40. 91%,其中波形钢腹板的剪切变形对总挠度的贡献最大为36. 03%,剪力滞效应对总挠度的贡献最大为4. 88%;在相同的工况下,波形钢腹板箱梁的箱室越多,全截面剪切变形效应对挠度的贡献越大,挠度贡献值的最大增幅为4. 79%,在不同的工况下,集中荷载作用下全截面的剪切变形效应较为明显。     

级配碎石性能分析及在农村公路中的应用研究

从级配碎石材料的技术指标及稳定性指标分析入手,通过试验,得出级配碎石的冻融稳定性在试验后较试验前的CBR值、剪切强度、剪切模量虽呈下降趋势,但仍能满足农村公路对级配碎石的性能要求.     

不同成型方法对级配碎石的影响

为进一步了解成型方法对级配碎石性能的影响,本文通过目前两种比较常用的成型方法——击实成型和振动成型两种成型方法的级配碎石,对其做进一步分析研究。首先采用变K法对级配碎石进行级配设计,采用击实成型和振动成型方法分别成型级配碎石试件,然后分别测两种成型方法下的级配碎石试件的最大干密度、最佳含水量以及CBR值等参数,并对比分析测得的两种成型方法的级配碎石参数。分析研究试验数据得知:击实成型对级配碎石原有级配扰动比较大,尤其是对13.2~1.18 mm这几档的级配影响;振动成型对级配碎石原有级配扰动较小,基本保持了级配碎石的原有级配;相同级配条件下,振动成型的CBR值要远高于击实成型的CBR值,振动成型的CBR值是击实成型的CBR值的2倍;并非越密实的级配碎石其CBR值越大。     

腹板斜向开裂混凝土梁桥的剪切刚度评估方法

为研究腹板斜裂缝对混凝土梁桥剪切刚度退化的影响,提出一种基于桁架模型和实际斜裂缝状况的剪切刚度评估方法。根据变角桁架模型推导箍筋屈服时混凝土梁的极限剪切刚度,并通过剪切刚度退化因子极限值建立极限剪切刚度和弹性剪切刚度的定量关系;建立一般开裂程度下的剪切刚度线性退化模型,当斜裂缝开裂等级从1级升至5级时,开裂后剪切刚度由弹性剪切刚度线性降低至极限剪切刚度;提出斜裂缝开裂程度5级评定标准,建立实用的带斜裂缝混凝土梁桥剪切刚度评估方法。采用该方法对某斜向开裂预应力混凝土箱梁桥进行了斜裂缝分级评定与剪切刚度评估,结果表明,该方法能够较好地评价带斜裂缝桥梁的剪切刚度及下挠。     

基于摩尔-库伦准则级配碎石强度研究

为研究级配碎石抗剪强度的影响因素,设计了用于道路的基层和底基层的7种级配碎石,对这7种级配碎石在不同条件下进行了CBR试验和三轴剪切试验。试验结果表明:级配碎石的最大粒径、压实度以及含水率对抗剪强度以及摩尔-库伦参数都有一定的影响;CBR与摩尔-库伦参数之间没有明确的相关关系。     

水泥混凝土路面接缝嵌缝料的应力分析

采用大变形有限元方法,分析了水泥混凝土路面嵌缝料在拉伸和剪切作用下的结构应力。总结了嵌缝料最大拉伸应力和最大剪切应力、嵌缝料宽深比、拉伸应变和剪切应变,以及嵌缝料有效模量和泊松比之间的关系,给出了它们的计算回归公式。     

基于CBR法的旧水泥混凝土路面再生集料级配碎石级配控制范围

为确定旧水泥混凝土路面再生集料级配碎石关键筛孔控制范围,在分析各国级配碎石关键筛孔控制范围的基础上,以CBR试验方法为测试手段,分析了集料4.75mm通过率、最大粒径和0.075mm通过率等因素对CBR值的影响。结果表明:最大粒径为31.5mm时CBR值较好,随着4.75mm和0.075mm通过率的增加,CBR值均呈现出先增加后减小的趋势。提出了旧水泥混凝土路面再生集料级配碎石级配控制范围的建议。     

沥青路面钻芯芯样级配差异性分析

通过对AC-13I和AC-20I两种级配沥青混合料不同厚度芯样的级配筛分试验,比较以不同芯样厚度与不同切割方式对实际级配的影响程度,发现芯样在9.5~13.2mm筛孔位置出现比较明显的级配偏差。然后比较了不同最大粒径时芯样的级配偏差,发现最大粒径越大其级配偏差值也越大。在试验分析的基础上,提出建议级配偏差值供修正参考。     

基于灰色关联分析的沥青零剪切粘度研究

基于AR-2000型动态剪切流变仪进行沥青动态剪切试验,通过动态加载的方式获取沥青流变学指标,并根据流变学模型拟合计算沥青的零剪切粘度,以拟合的沥青零剪切粘度作为参考因素、沥青的高温性能指标作为比较因素,进行灰色关联分析。结果表明:对于某些基质沥青,即使试验温度较高,在低剪切频率下通过图形外推法获得零剪切粘度也并不适用;由Cross模型所拟合出的零剪切粘度值要大于Carreau模型拟合值;两种模型拟合出的零剪切粘度值与车辙因子及动力粘度呈现较好的关联性,可共同用于沥青高温性能的评价,且Carreau模型拟合值的灰色关联度更高。     

抗车辙混合料在沥青路面中的应用

车辙主要是沥青路面面层强度不足，尤其是路面的抗剪切强度不足所致。由摩尔—库文原理可知，材料在外力作用下不产生剪切破坏的条件是最大剪切力不大于材料抗剪切能力。为了提高材料的抗剪能力，必须提高材料的粘聚力和调整内摩擦角。通过掺加抗车辙剂来增加粘结力的沥青混合料的动稳定度比使用基质沥青要高十几倍；通过调整优化和矿料的级配可使动稳定度提高30％-80％。优化级配并掺加抗车辙剂生产的沥青混合料用于京津路等几条道路的平交道口，取得了极为显著的效果。     

桥面铺装层高温效应模拟分析

为研究高温对桥面铺装层正常工作产生的不利影响,以某连续梁桥为背景,采用有限元模拟分析高温下铺装层各层最大剪应力、路表位移随铺装层温度升高的变化规律.结果表明:铺装层温度升高对路表纵向位移影响很大,而路表横向位移、竖向位移变化相对平缓;高温下同步碎石防水粘结层最大剪应力值较大,易出现剪切破坏;铺装层高温效应沿铺装层深度方向不断减小.     

沥青混合料剪切强度与影响因素分析

本文通过采用同轴剪切试验评价沥青混合料的抗剪切性能，分析沥青混合料级配类型、沥青种类以及温度对剪切强度、剪切破坏模量的影响规律。结果表明，级配类型、沥青种类、温度均对沥青混合料剪切强度有显著影响，改性沥青混合料剪切强度大于基质沥青混合料剪切强度，中粒式沥青混合料剪切强度大于细粒式沥青混合料剪切强度，剪切强度与剪切破坏模量之间存在显著的线性相关性。     

基于原位剪切波速测试的场地土地震液化判定方法

以原位剪切波速测试判定地震液化的优势,分析了原位剪切波测试的适用设备和基于剪切波速测定对场地土地震液化的判定方法。判别场地土地震液化,通常采用室内应变法来确定最大剪切模量,给出土的动剪切模量比和阻尼比进行判断,而采用现场剪切波速法直接判断地震液化并不常见。依据广西桂林具体工程实例进行原位剪切波速试验,对场地土地震液化判定进行了分析,得到场地土地震液化剪切波波速随深度变化曲线和不同地震烈度下土层液化剪切波速临界值及其与实测剪切波速的关系,直接对场地土地震液化进行判别。     

千米级斜拉桥的减震控制

结合工程结构被动控制领域的研究成果及进展(以大行程板式铅剪切阻尼器为例),对罕遇地震作用下千米级斜拉桥的减震控制进行了分析研究.通过对比分析大行程板式铅剪切阻尼器、粘滞阻尼器和弹性连接三者的数值计算结果发现,只要设计时阻尼器的相关参数选择恰当,大行程板式铅剪切阻尼器的减震效果要优于弹性连接,且与粘滞阻尼器相当.同时,分...