边坡开挖支护时序有限元分析

为研究公路改扩建工程边坡稳定性的影响因素, 寻求科学的支护方法, 以柳州至南宁高速K1456+800处左侧改扩建边坡为研究对象, 利用ANSYS建立了有限元数值模型, 选择未及时支护和及时支护2种支护方式, 模拟计算了改扩建工程中6级边坡开挖过程中坡体的剪应变增量及水平、竖向位移增量; 为定量分析2种支护条件下边坡开挖过程中位移及应力的变化趋势, 选取了6个特殊节点进行监测, 主要监测内容包括测点的位移(包括水平位移和竖向位移)以及主应力(包括最大主应力和最小主应力)随开挖时步的变化情况。分析结果表明: 无论是否及时支护, 每步剪应变增量最大值均位于坡脚, 但及时支护时, 分布面积及数值较未及时支护时小, 边坡发生失稳的可能性较低; 随着开挖推进, 水平位移增量先减小后小幅增大, 竖向位移增量先急剧增大后缓慢减小, 及时支护下各测点最终位移较未及时支护情况要小; 未及时支护时最终开挖安全系数接近1.0, 及时支护后每步安全系数均大幅提高, 基本大于1.35。综上所述, 及时支护能够有效减小边坡剪切应力, 限制水平与竖向位移, 降低整体应力水平, 提高边坡安全系数, 显著改善坡体稳定性。      

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。     

沪宁高速拓宽工程老路加铺利用的评价研究

基于拓宽工程新老路面结构寿命相协同的原则,对沪宁高速上海段拓宽工程既有道路结构所实施的加铺利用方案进行了结构承载能力评价。以弹性层状理论体系为基础,分别以弯沉和应力应变为评价指标,兼顾新老路面结构间存存的高差以及既有道路结构性能的现状,通过数据回归分析,分别提出了综合表征既有道路结构承载能力的弯沉评价方法,以及考虑各结构材料自身性能演化规律的两阶段评价方法,前者主要受控于未加铺前既有道路的性能,而新老路之间的高差对结果影响较小;后者主要受控于既有道路加铺后各结构层厚度和材料属性。上述两种评价方法弥补了一般意义上道路结构承载能力评价方法中没有考虑高差因素的不足,为拓宽工程合理加铺利用方案的制定提供了理论和实践依据。     

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.     

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。     

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.     

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。     

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。     

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.     

国道319重庆山洞段公路水毁处治研究

通过国道319水毁路段的治理工程，研究回填新路基与原有老路基结合隐患的不同处治技术，并通过后期路基沉降、支挡结构背后土压力、水平位移的监测数据分析，比较不同处治技术的效果，为类似工程提供技术经验．