路基拓宽工程中桩承式加筋路堤处理的数值分析

为掌握拓宽路堤荷载作用下桩承式加筋路堤的工作特性及其处理效果,建立了三维有限元分析模型,采用土水耦合单元模拟地基土,三维薄膜单元模拟土工格栅,并基于接触单元考虑桩土界面的状态非线性,从土拱效应、土工格栅的拉膜效应以及桩土作用等方面验证了桩承式加筋路堤的工作机理。计算结果表明:土工格栅最大拉力发生在原坡脚位置的桩帽边缘处,外侧桩帽边缘的格栅应力逐渐减小;桩承式加筋路堤可使地表不均匀沉降由50.0 cm减小为8.3 cm,超孔隙水压力由63.7 kPa下降为11.0 kPa,并避免了老路基顶面出现的反坡现象,但在老路基处仍出现了较大的地基沉降和超孔隙水压力,故应充分重视老路边坡位置的地基处理。     

路基土动态模量试验研究

采用UTM-100动态伺服液压材料试验系统,对路基土进行室内三轴重复加载试验,测试路基土动态回弹模量,分析了含水量、侧向应力、偏应力对回弹模量的影响关系,为制定路基土动态回弹模量的测试方法和取值标准提供了参考.     

适应大型飞机的沥青道面结构有限元模型

借助ABAQUS通用有限元软件,建立了3层道面结构有限元模型,分析了模型的几何尺寸、边界条件、层间接触条件、单元类型、网格的划分对大型飞机荷载作用下道面结构力学响应的影响,提出了适应大型飞机的机场沥青道面结构有限元模型参数,并用实测力学响应数据对模型的有效性进行了验证。研究结果表明:在大型飞机全起落架荷载作用下,有限元模型几何尺寸宜为30m×30m×10m,层间完全连续选用tie连接;单元类型宜采用C3D8R,荷载区域的单元大小控制在不大于0.05m×0.05m;模型底部所有位移全部约束,模型四周约束对应水平方向的位移。实测数据验证结果表明有限元模型有效。     

机场混凝土道面快速修复技术研究

为了满足机场混凝土道面快速修复的技术要求,通过室内试验和现场工程实践,提出了一种新的快硬早强混凝土修补材料的配比方案及相应的修复工艺,该修补材料具有早期强度高、耐磨、抗裂、后期性能稳定、成本较低等特点。现场工程实践表明,该快速修复技术能确保机场破损道面在夜间停航的4h～5h内被修复,不误次日通航。     

基于ABAQUS的机场刚性道面结构有限元模型

应用有限元软件ABAQUS对Winkler地基上四边自由单块板在飞机轮载作用下的应力和挠度的收敛性进行了分析,确定了有限元模型应采用的单元类型、网格密度和平面尺寸.按照贡献面积刚度分配原则,通过在相邻混凝土板侧面的对应结点设置弹簧单元,模拟接缝集料嵌锁或传力杆的传荷作用,建立了板-接缝-基础道面结构体系3D有限元模型,并对比分析了有限元模型计算的接缝传荷系数与已有回归模型的预估结果.比较结果表明:在基于ABAQUS的刚性道面有限元模型中,考虑层间接触时,各结构层宜采用二次积分单元C3D27或C3D27R,相应的单元尺寸应不超过板厚的1/2,模型的平面尺寸需大于4倍相对刚度半径,接缝传荷作用可采用弹簧单元SPRING2进行模拟,接缝刚度可按照结点贡献面积进行分配.     

沥青混凝土路面层间孔隙水压力计算

针对沥青混凝土路面水损害问题,运用轴对称有限元方法分析了不同等级轴载作用下沥青混凝土路面层间孔隙水压力的变化规律。研究结果表明。孔隙水压力将造成路面层间的严重冲蚀．导致沥青与集料过早剥离而诱发水损害．而超载将加速这一进程。     

城市道路挖掘修复现状分析

通过对既有掘路的现场调查与测试,发现修复后的道路使用性能明显下降,存在沉降、边缘平行开裂、修复区龟裂和路表突起、坑洞等损坏形式。分析表明,道路开挖前后受力模式的变化、回填土路基过大的塑性变形及开挖界面的滑动剪切破坏是造成修复区路面损坏的主要原因。     

聚合物改性水泥基材料对沥青路面面层疲劳性能的改善

通过有限元计算对比分析了普通小梁和复合小梁的应力分布规律,设计并实施了室内重复弯曲试验,得到不同条件下小梁的疲劳寿命,运用回归分析建立了小梁疲劳方程,研究表明聚合物改性水泥基材料对沥青混合料小梁的疲劳性能有显著改善。     

大型飞机作用下跑道加铺层的结构响应

为了分析机场跑道加铺道面结构在大型飞机多轮荷载作用下的空间响应规律,明确分析模型的合理计算范围和边界条件,应用大型通用有限元软件ABAQUS,建立了沥青混凝土加铺结构三维有限元模型.通过分析B747-400ER和A380-800等大型飞机多种轮载组合方式作用下的道面结构响应规律,以应力收敛为依据,确定了两种大型飞机的最不利荷载组合和分析模型规模:B747-400ER可采用后8轮组作为飞机最不利荷载组合,A380-800可采用3轴双轮6轮组作为飞机最不利荷载组合,道面结构模型平面尺寸应不小于15m×15m.     

旧水泥混凝土路面共振碎石化效果研究

为了解共振碎石化路面的碎石化效果,获得设计依据和参数,以上海沪青平公路及金山大道为依托,通过现场取样进行室内筛分分析,得到碎石化层颗粒尺寸、分布及级配情况;通过现场落锤式弯沉仪（FWD）测试和承载板测试计算出碎石化前后结构层回弹模量,进而评价碎石化法对旧路地基的影响并得到碎石化层的力学性能;根据试验路所在地区的公路FWD与贝克曼梁弯沉转换关系,将FWD实测弯沉换算为贝克曼梁弯沉后与设计弯沉相比较,并据此提出了旧水泥混凝土路面碎石化后的部分验收标准。研究结果表明：碎石化路面设计弯沉应按柔性基层设计。研究结果及提出的相关验收标准可为今后碎石化道路施工及设计提供参考。