刚性层深度及层间接触状态对FWD动载响应及反算结果的影响

基于弹性动力学平衡方程,进行Laplace、Hankel联合积分变换,利用传递矩阵的方法,可得任一深度处应力位移与表面应力位移关系。讨论了FWD动荷载形式下下卧刚性层埋深及层间接触状态对表面弯沉的影响。计算结果表明,下卧刚性层的埋深变化对动弯沉盆的形状影响不大,但对数值大小影响明显,下卧刚性层埋深较浅时,面层与土基模量反算结果明显偏大,基层反算结果却显著偏小。层间接触较差时,路面各结构层的反算模量都显著偏小。因此建议模量反算之前,首先对刚性层深度及层间接触状态进行分析,避免对反算模量结果造成很大影响。     

移动荷载下路面结构应力响应分析

实际中汽车总是以一定的速度行驶在路面上,首先将汽车荷载简化为移动的均布荷载,借助大型有限元软件ABAQUS,利用三维动力有限元方法,分析了移动荷载下车辆正常行驶状态、慢速行驶及刹车情况时路面结构内部应力响应规律。分析结果表明,较低的速度将会使路面结构内部产生更大的应力,各应力分量与速度变化基本呈线性关系;刹车过程中在路表面产生的水平荷载对路表面层附近的水平剪应力影响相当大,在刹车较频繁区域,提高面层及其层间接触面的抗剪强度,可减少或防止推挤、拥包等病害的出现。分析结果可为路面结构设计和路面施工提供理论参考。     

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。     

基于FWD的柔性路面结构动力响应数值分析

采用动力有限元方法,计算并分析了柔性路面结构在FWD荷载作用下的动力响应特性;并探讨了各结构层间应力及其路表弯沉和相应弯沉盆参数的影响情况;为弄清柔性路面在实际动载作用下的工作状况提供了理论依据。     

重载下不同基层沥青路面的力学分析

采用弹性层状体系理论对重载下柔性基层、半刚性基层和刚性基层的沥青路面的力学响应进行了分析,探讨了重载作用下三种不同基层形式的沥青路面应力分布及其影响因素。     

含裂缝多层体系动静荷载结果对比分析

通过在路表面施加移动荷载来模拟真实行车荷载,利用三维动态有限元技术,对含裂缝多层体系进行了计算,得到了路面各结构层反射裂缝尖端动态应力强度因子,并分析了移动荷载与静载情况下Ⅰ型、Ⅱ型强度因子的差别.通过分析发现反射裂缝在底基层和基层时动态应力强度因子最大值要明显大于静载计算值,最大差别能达到几倍,而裂缝扩展到面层以后,两者结果差别不大.最后通过广义Paris公式对动静荷载下路面的疲劳寿命进行了计算,计算结果表明动载疲劳寿命远低于静载疲劳寿命.     

局部不平整引起的车路动态响应分析

将汽车简化为弹簧阻尼模型,对行驶在道路上的车辆突然遇到路面不平整情况时,车路之间接触动荷载进行了求解,得到了车路动载与行驶速度、不平整波长等因素的关系.将得到的随时间和地点变化的车路动荷载,作为荷载边界条件加入道路结构数值计算模型,对路面各结构层的动荷载响应进行了求解分析.计算结果表明:在波长较短且速度较高时表面弯沉具有明显的波动规律;基层底部水平正应力主要与经过此点附近的荷载大小相关,与行车速度及荷载变化方式关系不大.     

几种统计法在精确计算沥青路面松铺系数中的综合应用

在分析了影响沥青路面松铺系数计算精度因素基础上,结合某高速公路沥青下面层试验段检测数据,综合利用经典统计法、稳健统计法与t检验法、Grubbs检验法,对松铺系数异常值进行剔除并计算代表值和离散系数。通过对计算结果分析,提出了不同情况下各种统计法综合应用的基本原则,为同类型的数据处理和指标值的精确计算提供了新的思路和方法。