水泥混凝土面层板剩余疲劳寿命分析

文章以广西某高速公路为例,通过交通量调查与路面结构力学分析,利用Ever FE软件,对临界荷载位置分别为纵缝边缘中部和轮印位置时的水泥混凝土面层板剩余疲劳寿命进行预测。结果表明,取临界荷载位置为轮印位置计算得到的结果与实际路况更相符。     

轮胎路面接触应力分布仿真研究

根据11.00R20-16PR型全钢子午线轮胎实际结构,考虑轮胎材料、几何及接触非线性,利用ABAQUS有限元软件建立轮胎与刚性路面接触三维模型,并与轮胎径向刚度试验结果对比验证了该模型的有效性;分析了静止竖向荷载作用下胎压一定荷载不同和荷载一定胎压不同的轮胎路面接触应力及印迹分布变化。研究结果表明:轮胎与路面接触应力呈非均匀分布,且接触面积并非路面设计中所采用的圆形而更接近于矩形。     

黄土地区地铁行车荷载作用下地表响应的数值计算研究

文章以黄土地区的西安地铁2号线为背景,通过建立列车-轨道-地基系统分析模型,模拟地铁行车荷载;基于动三轴试验结果推导并导入长期循环荷载作用下黄土土体的材料力学模型;针对研究对象设置合理的计算参数,特别是人工非线性粘弹性边界条件等一系列数值计算条件,建立了考虑隧道与周围土层动力相互作用的数值分析模型,从而对黄土地区地铁行车荷载作用下地表振动响应规律进行了研究;并对列车单向运行和双向运行时在不同速度、不同加载情况下地表振动响应的变化进行了分析对比。     

公路钢结构桥梁抗疲劳设计方法研究

为提升公路钢结构桥梁设计水平,对钢结构桥梁的疲劳强度进行分析,主要包括钢结构桥梁的疲劳过程、疲劳分析方法、抗疲劳设计原则等。同时,以某公路钢箱梁为研究对象,利用有限元软件建立计算模型,计算疲劳细节在不同加载区域和不同铺装层厚度下的疲劳应力及应力循环次数对钢结构裂缝发展的影响,研究结果可供同类钢结构桥梁设计提供理论参考。     

A380-800飞机荷载作用下复合道面的结构响应分析

为了分析机场复合道面结构在新一代大型飞机多轮荷载作用下的力学响应规律,文章以A380-800飞机为例,应用大型通用有限元程序ABAQUS建立了复合道面结构三维有限元模型,分析了多轮荷载不同组合方式作用下道面结构的力学响应。通过计算不同布载形式下道面结构的疲劳寿命,并结合应力的分布规律,得出结论:复合道面在多轮荷载作用下产生空间叠加效应;A380-800可采用3轴双轮6轮组作为道面结构设计时的最不利荷载组合;当考虑空间叠加效应时,15 m×15 m的模型尺寸是合理的。     

聚合物改性水泥混凝土路面结构的综合疲劳测试研究

通过对聚合物改性水泥混凝土路面结构的综合疲劳测试,对聚合物改性水泥混凝土路面结构的抗疲劳能力进行了分析,经测试计算,所选聚合物改性水泥混凝土路面复合板结构均能满足要求,能够承受设计基准期15年内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用,对聚合物改性水泥混凝土路面结构的抗疲劳性能进行了较为准确的判断。     

半刚性沥青路面两阶段设计方法的应用

运用两阶段设计方法对三种路面结构方案进行分析对比,建议在进行路面结构设计时,适当增加沥青面层厚度和减薄半刚性层的厚度,以提高半刚性层疲劳破坏后沥青面层剩余疲劳寿命占总疲劳寿命的比例。     

“白改黑”复合路面反射裂缝防治研究

文章采用有限元法,研究了"白改黑"复合路面结构在不同结构参数作用下的应力响应,建立了用于分析"白改黑"复合路面反射裂缝的优化模型,并通过疲劳加载试验,分析了防裂贴、玻纤格栅和橡胶沥青应力吸收层(SAMI)等防裂措施防治反射裂缝的效果。结果表明:在相同荷载作用下,橡胶沥青应力吸收层(SAMI)的应力减少最多,分别减少了58%、47%、22%;防裂贴、玻纤格栅、SAMI均可提高复合路面的抗疲劳反射裂缝的能力,在防裂初期,玻纤格栅效果好于防裂贴和SAMI,但是在加载后期,SAMI防裂效果更为显著,验证了数值分析的正确性。     

沥青路面雾封层对路面状况的影响研究

为研究沥青路面雾封层对路面状况的影响,文章采用室内加速加载仪进行试验,研究喷洒不同剂量雾封层试件在模拟车轮荷载的不断作用下,其抗滑性能、抗渗性能、抗剥落性能的变化。试验结果表明,随着雾封层喷洒剂量的提高,雾封层试件抗渗性能、抗剥落性能均得到有效提高;雾封层的耐久性良好,可以使路面状况指数更长时间保持在较高水平;但过多的雾封层喷洒不利于保持路面的抗滑性能,同时雾封层剂量的增加对抗渗、抗剥落性能的提高有边际递减效应。综合考虑各方因素,推荐雾封层喷洒量为0.45L/m~2。     

水泥混凝土路面翘曲脱空与面板破坏原因分析

文章针对广西近年来水泥混凝土路面翘曲脱空与面板破坏的情况，分析产生病害的原因，介绍采用有限元程序对翘曲脱空后的路面在荷载作用下的受力进行计算的方法，对翘曲脱空后的路面寿命进行预估，同时提出翘曲脱空的防治对策。     

浅析半刚性基层荷载型裂缝对路面结构的影响

半刚性基层裂缝的产生和发展很大原因是受到荷载作用,由交通荷载重复作用而造成的疲劳裂缝属于荷载型裂缝。文章结合广西路网工程建设实际状况,利用有限元计算模型分析半刚性基层受荷载作用开裂的情况,揭示基层荷载型裂缝对路面结构的影响。     

白改黑工程中反射裂缝防治措施研究

旧水泥混凝土路面白改黑工程中反射裂缝防治措施对延长路面使用寿命意义重大。文章通过间接弯拉试验、间接剪切试验、轮碾试验,分别测试采用无夹层、封层、封层＋防水卷材、封层＋土工布、封层＋玻纤格栅、封层＋聚酯纤维布等不同防裂夹层材料的防裂措施的层间间接弯拉强度、间接抗剪强度及其轮碾疲劳寿命,并结合实体工程对防水卷材的防裂效果进行跟踪调查,进一步说明其反射裂缝防治措施的可行性。     

公路隧道二次衬砌纵向裂缝非线性数值模拟研究

已建隧道普遍存在衬砌开裂现象,裂缝的存在会降低隧道衬砌的承载能力.文章为研究带裂缝隧道衬砌的力学性能,提出了塑性地压、松弛土压、偏压等三种受力裂缝数值模拟的荷载施加模式;分析了几种常见裂缝模型的原理及适用性,并且基于钢筋混凝土有限元非线性分析理论,利用分布裂缝模型进行不同荷载模式下隧道二次衬砌开裂至破坏的全过程分析;通过计算得出了不同加载方式下裂缝的发展及分布规律.研究结果可为隧道衬砌裂缝成因判断及二次衬砌加固改造提供理论支撑.     

复合改性浇筑式沥青混合料疲劳性能分析

为研究浇筑式沥青混凝土结构疲劳特性,优化桥面铺装结构整体性能,文章通过四点弯曲疲劳试验分析了复合改性沥青类型、油石比、应变水平及拌合温度等主要因素对劲度模量、加载次数、滞后角及耗散能指标的影响。结果显示:复合改性沥青类型及用量对疲劳性能存在显著影响,随沥青用量增加,GA沥青混合料的劲度模量呈下降趋势,破坏时的疲劳加载次数呈增加趋势;随应变水平的增加,劲度模量呈幂函数下降趋势,累积耗散能呈线性函数关系下降,破坏时的加载次数显著降低,劣化了疲劳寿命。汇总研究成果,合理地调整最佳沥青用量等参数,能够降低或避免GA沥青混合料老化问题,提高桥面铺装结构整体刚度及延长其使用寿命。     

基于车辙试验的路面数值计算加载方式研究

为研究不同加载方式的数值模拟与实际车辙试验结果的拟合效果,文章采用SMA-10沥青混合料进行了60℃车辙试验,记录其变形量和动稳定度,同时基于ABAQUS软件进行模拟计算,研究了以静代动法、等效荷载法、实际频率加载法三种加载方式的最终变形量和动稳定度,并与室内试验结果进行对比分析。结果表明：采用以静代动法模拟计算获得的最终变形量和动稳定度与试验结果均相差较大,采用等效荷载法模拟结果仅最终变形量与试验结果较接近,动稳定度与试验结果偏差较大;采用实际频率法获得的最终变形量和动稳定度与试验结果均较接近。建议当关注车辙试验变形量时可采用等效荷载法,分析试件车辙动稳定度时,采用实际频率加载方式更加合理。     

振动荷载下倾斜桩复合地基变形控制研究

桥梁等工程现场施工时难免出现因施工不当或侧向开挖等因素导致桩基础产生倾斜,而目前对于含不同倾斜角的桩及地基在振动循环荷载下的变形性能研究较少。文章通过室内模型试验,对含不同倾斜角管柱桩及地基施加竖向循环荷载,测量其在不同加卸载阶段的沉降量和水平位移。结果表明:(1)在加卸载过程中,桩和地基的沉降及水平位移随着荷载、加载次数和倾斜角度的增加而增大,实际工程中可以通过预压法减少后期的沉降和水平位移量;(2)每次加卸载时土体产生的沉降与位移变形,均包含弹性变形和塑性变形。结合试验结果,对倾斜管柱桩在竖向循环作用下可能产生的病害进行了机理分析,并提出了防治措施。     

高墩大跨连续刚构桥非线性稳定计算分析

文章以赫章特大桥为工程背景,以压溃准则为失稳判定准则,利用有限元ANSYS结构分析软件,对采用均布力和集中力两种不同加载方式时的高墩大跨连续刚构桥进行非线性稳定计算。计算结果表明：（1）采用集中力加载方式的计算结果更符合实际情况;（2）失稳模态与风荷载的作用方向有关;（3）结构塑性区域与施加的荷载方式和所施加的风荷载有关。     

隧道衬砌多点独立加载试验系统研发与应用

隧道衬砌模型试验是一种研究衬砌力学性能和开裂行为、指导隧道衬砌结构设计优化与维修加固的重要试验手段。文章介绍了自主研发的隧道衬砌多点独立加载试验系统,该系统能够按照二次衬砌荷载的分布形态和量值,对大尺寸衬砌模型的15个关键位置进行低速高精度加载,实现复杂受力条件下衬砌结构受力变形和开裂行为的物理模拟。以某黄土隧道浅埋段衬砌断面为试验背景,基于二次衬砌受荷现场监测结果,利用该试验系统进行了相似比为1∶10的二次衬砌受力变形模型试验,归纳总结了二次衬砌的开裂特征与应变变化规律。结果表明,该系统加载效果良好,加载精度满足工程试验要求。其试验结果有助于预测二次衬砌裂缝病害发展,明确衬砌加固重点区域,可为衬砌的维修加固提供帮助。     

基于MMLS3的特种沥青路面野外加速加载试验评估

文章针对广西某高速公路三种结构沥青路面(石墨烯橡胶复合改性沥青路面、高模量EME-14沥青路面、广西高速典型路面结构)开展野外MMLS3加速加载试验,采用车辙深度、蠕变速率、断面形态等指标,分析评估不同沥青路面结构抵抗永久变形的性能差异,同时积累野外实测数据.结果 表明:高模量路面结构具有最优的长期抗车辙能力;石墨烯橡...     

不同荷载及胎压对沥青路面结构力学响应的影响分析

为研究不同汽车荷载及胎压对沥青路面结构的力学响应影响,文章以典型的半刚性基层沥青路面结构为例,采用ANSYS有限元软件模拟了以20%为步距增大的超载标压、标载超压的路面表层力学变化,并将荷载、胎压两因素对各力学响应指标的影响进行方差分析。结果表明：路表左右轮载点竖向应力值分别为底基层底竖向应力值的46.39倍、47.56倍;随荷载逐步递增,路表的竖向位移、水平及竖向应力均呈上升趋势;随胎压逐步递增,路面表层水平及竖向应力均呈上升趋势,但胎压增大对竖向位移影响不明显。因此在实际公路运营中应控制行车超载、超压情况,以免路面力学结构发生破坏。