沥青路面应力位移简化计算

为方便沥青路面结构设计生产、教学、科研之用，本文采用分析综合法为量法建立了弹性三层体系应力位移显式模型；并在分析常见路面结构层厚度及其相当量换算和模量变化范围的基础上，成功求得了三层体系路表弯沉、上层滑动应力、上层连续应力、中层应力逼近公式；精度分析表明本文逼近公式精度很好，完全可推广应用于多层体系，满足工程设计和有关理论研究的需要。     

柔性路面中层弯拉应力简式计算新方法

在分析了三层连续体系中层弯拉应力的解析解及常见面结构厚度和模量范围的基础上，改进了文献［２］提出的简式公式，提出了一个计算三层连续体系中层弯拉应力的统一公式，并扩大了公式的使用范围，精度分析表明，回归公式的精度明显优于现行的查图法，与解析解相比误差也很小。     

非线性有限元法计算路面结构弯沉和应力

在分析柔性路面的弯沉和应力时，采用了碎石层和土基层的材料非线弹性本构模型，以及碎石、土的非抗拉性能，编制了可以分析任意多层体系的路面结构的四边形单元非线性程序，给出了算例，与理论值和实测值进行比较，比较结果表明了本文理论和该程序的正确性。最后还作了进一步的工程应用。     

层合扁壳弹塑性弯曲的加权残值法

采用弹塑性增量理论和各向异性问题中的Ｈｕｂｅｒ－Ｍｉｓｅｓ屈服准则，推出了复合材料层合扁壳弹塑性弯曲分析的加权残值法基本公式，用增量加载和初应力法求解。算例证明，该法收敛较快，具有较好的精度。     

旧沥青路面对超薄水泥混凝土路面荷载应力影响

为了定量分析旧沥青路面对UTW路面使用性能的影响程度，将UTW路面板视作面层，沥青层视为基层，旧沥青路面基层以下部分视为综合地基，利用弹性三层体系模型，应用三维等参无法，计算分析了旧沥青路面铣刨后剩余厚度、弹性模量与路面板厚度、地基综合模量对超薄水泥混凝土路面荷载应力的影响。研究表明，板底弯拉应力随沥青层厚度至线性变化，且斜率与Es有关；路面板较薄时，控制沥青层厚度大子6cm，有利于UTW路面的使用；对于一定的路面板厚度，当沥青层弹性模量大于某一值后，对路面板底弯拉应力影响很小，可以此值来评价旧沥青层品质；随着Ea的减小，沥青层厚度对板底弯拉应力产生负效应。     

基于人工神经网络的路面模量反算

根据三层 BP神经网络模型和弹性层状体系理论 ,结合 JILS FWD研究了层状体系路面的模量反算。通过理论和实测弯沉盆的反算 ,比较了精确网络与噪音网络的反算能力 ,从而提出了人工神经网络实现模量反算的关键技术。噪音网络与国内外常用反算程序的比较结果表明 ,神经网络法的反算结果具有良好的精度和可靠性     

ANSYS有限元模型的桥面铺装应力分析

运用ANSYS有限元软件,对桥面铺装层的应力受油毛毡防水粘结层厚度变化的影响进行分析。通过对三跨等截面混凝土连续箱梁桥进行有限元建模分析,确定桥梁最不利荷载作用位置,并得出粘结层厚度变化的影响情况。结果表明:粘结层与下层沥青铺装间应力随着油毛毡厚度的增加而增大,上下沥青铺装层间及上层沥青铺装层表面的应力则随之减少。     

复合材料箱形梁弯曲的实用计算理论

在考虑截面横向剪切变形及剪力滞后效应的基础上，用最小势能原理推导出了双轴对称铺设结构的复合材料层合箱梁在对称弯曲条件下的挠度，应力及截面横向剪切系数的计算公式，并对其合理性进行了论证。当材料为均匀时，本文所有公式均退化为均匀梁的经典公式，且算例和现有模型实验的对比表明，本文理论和方法不但计算精度较好，而且简便，实用。     

基于弹性层状体系理论的多孔混凝土基层荷载应力计算

利用弹性层状体系理论,对多孔混凝土基层荷载应力进行数值分析,建立了荷载应力的回归模型,得到了回归模型的各项系数,结果表明回归系数均能通过检验,由此得到的多孔混凝土基层荷载应力计算公式精度好,表达形式简单,使用方便,可满足工程设计和理论研究的需要;最后分别采用刚性路面规范设计公式和回归公式2种方法对荷载应力进行计算,结果显示前者的计算值偏于保守。     

柔性路面结构刚度组成现场快速评定方法的探讨

本文以弹性层状体系理论为基础,应用所编制的计算机分析程序,通过大量的计算分析,研究了路表弯沉盆特性与路面结构刚度组成之间的对应关系;在此基础上运用分析比较法,重点以三层体系为研究对象,得出了由路表弯沉、弯沉盆参数来推求路面结构各层弹性模量的计算公式及图表,从而建立了通过落锤式弯沉仪(FWD),在不破损路面的情况下,量测路表弯沉盆,现场快速评定路面结构刚度组成的方法。     

基于应力吸收层的沥青加铺层温度应力分析

对加铺沥青面层的水泥混凝土路面进行温度应力分析发现：应力吸收层并不是越厚越好,应力吸收层的厚度对层间剪应力和结构竖向位移影响较大,而对沥青层底拉应力的影响比较小;高模量的应力吸收层材料对结构竖向位移、层间剪应力和沥青层底拉应力均不利。     

钢混凝土组合梁桥面铺装现浇层力学性能分析

钢-混凝土组合梁桥预制桥道板与桥面铺装现浇层存在龄期差异,针对这种差异引起的收缩徐变的不同,用错位法对现浇层的应力状态及层间剪力进行了分析,得出了桥面铺装现浇层应力及其层间剪力的计算公式。最后通过实例计算,得到了铜-混凝土组合梁桥面铺装现浇层收缩徐变所产生的应力。计算结果表明,随着现浇铺装层龄期的增加,铺装层的拉应力逐渐增大,可致混凝土开裂,因此应采取适当的防裂措施。     

三角形波动载作用下半刚性沥青路面动态响应量三维有限元分析

针对动载条件下半刚性沥青路面结构破坏问题,采用三角形波激励加载,考虑车辆超栽以及车速变化对路面结构动态响应量的影响,利用三维有限元数值法对超载、快速、慢速条件下的路面各结构层动竖向位移和层底动弯拉应力分布规律进行数值分析计算。结果表明,动载条件下,路表所形成的横向弯沉盆影响范围为6．2m,而基层层底沿横向0．35m范围内均承受动拉应力;车速越慢,超载越严重,路表、路基顶面的竖向动位移峰值及动弯拉应力峰值越大,在交通堵塞、长大纵坡的行驶环境中,路面材料的要求更高。     

大粒径沥青混合料在旧路补强中的有限元分析

大粒径沥青混合料用作道路养护时补强层的研究正处于探索阶段.针对该材料在道路补强时位置及厚度难以确定的问题,根据旧路加铺典型结构初拟结构组合库,建立分析模型,利用ABAQUS有限元软件进行计算分析.在典型结构组合情况下,通过改变补强层厚度,计算厚度变化对受拉不利层的最大主拉应力及主要受拉方向应力的影响.根据各层受力状况的有限元计算,评价结构组合的受力合理性,调整适宜的厚度范围.通过计算确定了大粒径沥青混合料直接加铺及将旧路铣刨至基层加铺时的合理厚度.     

ATB基层的合理模量和厚度范围研究

采用Bisar3.0程序对设置ATB柔性基层的沥青路面结构进行力学响应分析,分析各结构层层底最大拉应力随ATB层厚度和模量的变化趋势。结果表明,上面层、下面层和基层的层底最大拉应力随ATB模量和厚度的增大而增大;中面层的层底最大拉应力随ATB层厚度的增大、模量的降低而增大;底基层的层底最大拉应力随ATB模量和厚度的增大而减小;根据各结构层层底最大拉应力的分析结果和2100万交通轴载作用寿命下的要求,综合推荐ATB层的合理厚度范围为6～14cm、合理模量范围为1000～1400MPa。     

路基填挖交界处路面裂缝的三维有限元分析

为了合理铺设土工格栅,防止路基填挖交界处路面开裂,分别建立不加格栅和加入不同层数、不同长度格栅的路基有限元计算模型,分析了路面顶面的竖向位移和沿路线纵向水平应力应变以及格栅的应力应变。格栅的布设减小了路面顶面竖向位移,分散了集中在填挖交界处的拉应力和拉应变,各模型中格栅的最大拉应力均小于1 MPa,最大拉应变均小于0.3%,布设一层时的格栅或多层布设时的底层格栅,拉应力和拉应变从路堑一侧到路堤一侧逐渐减小,其余层格栅的拉应力和拉应变,以靠近交界处路堑一侧最大。对计算结果的分析表明,土工格栅消除或延缓了路面横向裂缝的发生,布设一层时的格栅或多层布设时的底层格栅,路堑一侧应长于路堤一侧,其余层宜以交界处为轴对称布设。     

结构层模量对路面力学响应影响的三维数值分析

目前关于路面结构层模量对路面结构力学响应影响的研究一般是利用弹性层状理论进行分析。从三维数值分析的角度，分别从路表弯沉、面层和基层内的压应力及拉应力等方面说明了结构层模量及基层条件对路面结构力学响应的影响。分析认为路面各结构层模量的提高能减小路面表面弯沉，较高的基层模量会增大面层内的压应力，较高的底基层模量能减小基层底面的拉应力。有关分析结果对路面结构的设计和施工具有参考价值。     

超载条件下混合式基层沥青路面层底拉应力研究

分析半刚性基层的缺点,提出混合式基层沥青路面结构,并给出超载条件下轴载计算参数。采用Bisar3.0软件,计算在完全连续、部分连续和完全光滑三种界面条件下混合式基层沥青路面各结构层层底拉应力。结果表明,在完全连续条件下沥青层不会产生拉应力,路面内部拉应力最大值出现在半刚性基层底部;当沥青层与半刚性基层之间的接触条件由完全连续向完全光滑转变时,沥青层层底和半刚性基层层底的拉应力逐渐增大;在三种界面条件下,沥青面层表面轮隙中心处都出现较大的拉应力。     

沥青层底面拉应变的预估及工程应用

现行沥青路面设计规范中沥青层底拉应力是设计指标值之一,但在现场沥青层底拉应力却无法检测.沥青路面弯沉盆的理论研究和分析表明,沥青层底拉应变与不同位置的弯沉之间存在着一定关系.因此,在现场测得路面不同位置的弯沉,即可计算得到沥青层底拉应变.根据沥青层底拉应变可评估沥青层的使用寿命.实例说明该方法简便可行.     

降雨条件下公路节理边坡稳定性分析

结合某公路节理岩质边坡,采用离散单元法,考虑节理岩体应力与渗流耦合机理,对降雨条件下节理边坡稳定性进行分析。重点分析了边坡主应力分布和位移矢量图,节理张拉和剪切位移以及边坡渗流产生的空隙水压力。分析结果表明:节理边坡变形主要受优势节理面控制,产生平面滑移。节理张拉和剪切位移趋势与边坡变形规律是一致的,地下水流动产生空隙水压力会加剧边坡的变形趋势。