基于断裂力学原理的石拱桥裂缝允许灌浆压力研究

基于断裂力学原理,从简单ANSYS断裂模型出发,计算石拱桥砌石裂缝在不同灌浆压力作用下的缝端应力强度因子,再依据裂缝扩展准则工程判据,分析整段灌浆的允许灌浆压力以及不同分段灌浆长度下的允许灌浆压力,为压力灌浆修补裂缝技术提供理论支撑。     

压力灌浆法进行桥梁超宽裂缝处理的应用

超宽裂缝严重影响了桥梁结构的耐久性和使用寿命。本文对存在较大超宽裂缝的病害桥梁进行压力灌浆法处理。通过对病害情况的调查和分析,提出了适合该桥梁裂缝情况的施工技术,并对其进行探究,以供同类工程借鉴。     

旧水泥路面沥青加铺层反射裂缝应力分析

通过建立旧水泥混凝土路面沥青加铺层有限元模型,应用ANSYS软件计算分析了车轮荷载位于最不利位置时反射裂缝的受力特性,并根据断裂力学理论研究了在不同影响因素下应力强度因子K的变化。计算结果表明:在荷载和温度作用下,控制着路面裂缝扩展的应力强度因子KⅠ和KⅡ随着沥青加铺层厚度的增加呈减小趋势;同时,裂缝尖端的应力强度因子将随着沥青加铺层模量的增加而增大;此外,降温幅度和轴载的变化对加铺层抗裂性能也有较大影响。     

断裂力学中线弹簧模型的扩充

应用能量原理和断裂力学理论对原有的线弹簧模型进行了扩充，导出了线弹簧模型在两种以上荷载作用下，柔度与应力强度因子的关系式；分析讨论了钝裂纹尖端曲率半径和塑性区域对柔度变化的影响。     

砼路面裂缝灌浆材料的试验研究

针对水泥砼路面板早期病害中的裂缝问题，在分析国内外研究成果和国内现有灌浆修补材料的基础上，选取了聚氨酯灌浆料，研究分析了稀释剂，填料等对粘结强度的影响，以及固化状态对粘结强度的影响。     

含裂缝沥青路面结构动力学特性分析

为完善沥青路面结构设计模型,改进沥青路面抗裂设计方法,本文采用有限单元法对含裂缝沥青路面结构的动力特性进行了分析,主要内容包括含贯通裂缝沥青路面结构的模态分析、谐响应分析,和裂缝扩展过程中,裂缝尖端应力强度因子随路面结构和荷载特性的变化情况,得到了含裂缝沥青路面结构不同于完整路面结构的动力学特性,为路面体动态破坏研究,以及路面长期使用性能研究提供了一定的理论参考.     

沥青路面的Top-Down纵向裂缝在交通荷载下的力学响应

为了研究沥青路面上面层的自上而下纵向裂缝随着交通荷载变化而产生的力学响应,利用ABAQUS有限元软件对沥青路面结构进行三维建模,观察并记录随着荷载位置的改变,裂缝尖端区域的应力强度因子变化情况。结果显示,荷载距离裂缝由近到远的过程中,裂缝区域应力强度因子K的数值先上升再下降。且使裂缝产生最不利应力场的荷载与裂缝的位置与裂缝几何状态(深度,长度)、路面结构(层数,层厚,材料参数)以及荷载形式(大小,尺寸)等有关。     

隧道二衬裂缝的产生原因分析与防治

交通行业的快速发展,隧道的数量也在逐年递增.在目前的隧道中二衬开裂的现象时有发生,其降低了二衬的承载力,为行车安全留下了隐患.结合狮子岭隧道工程中二衬裂隙的具体情况,分析该隧道裂缝产生的原因,提出了在工程设计和施工过程中应当采取的措施,以及对该隧道裂缝的处理方案.     

孔边应力集中和裂纹尖端应力强度因子的有限元分析

应用ANSYS软件对圆孔板的应力集中以及平板中心裂纹，圆孔板孔边裂纹进行了有限元分析，计算了圆孔平板在单向或双向受力下的应力分布以及中心裂纹，孔边裂纹的应力强度因子，并与理论解进行了比较，其ANSYS解与解析解均比较接近。     

三点弯曲梁裂缝应力强度因子有限元分析

利用有限元数值模拟方法对一定尺寸的砼三点弯曲梁三维裂缝进行分析,得出应力强度因子KI随裂缝长度和荷载水平变化时的变化规律,并通过与已有经验公式的比较,验证有限元裂缝分析方法的正确性.并归纳出KI简化计算公式.     

路基压力注浆处治的离心模型试验与数值仿真

针对绵广高速公路路基病害压力注浆处治工程, 采用现场调查测试、离心模型试验以及数值仿真对压力注浆处治路基病害的工艺过程及影响因素进行了研究。揭示斜坡路基断面几何异型是导致路基不均匀沉降的主要原因, 并进而导致路面出现纵向开裂。离心模型试验表明: 注浆方式宜采用2次注浆法, 第1次注浆压力为0.2MPa, 第2次注浆压力控制在0.4⁰.5MPa; 注浆孔的合理间距推荐为2.0m;工程实际中应兼顾经济性, 选择合理的浆液配合比和养护时间。数值仿真结果表明: 压力注浆包括应力累积、裂纹延伸和裂缝扩张3个阶段, 土体劈裂所需要的压力随均质度及土体强度的提高而增大。     

基于球孔扩张的盾构隧道壁后注浆压密模型

为研究盾构隧道壁后注浆的压密效应, 假设压密阶段浆体在土体中呈半球形扩张。应用弹塑性理论对球形浆体的扩张过程进行了理论推导, 建立了盾构隧道壁后注浆压密模型, 计算了压密注浆体的扩张率、土体塑性区扩张率以及注浆对管片产生的压力, 分析了注浆压力和土体的弹性模量、粘聚力、内摩擦角等特性参数对管片压力荷载的影响。分析结果表明: 注浆对管片的压力随着注浆压力和土体泊松比的增大而增大, 随着土体弹性模量、粘聚力和内摩擦角的增大而减小; 注浆对单位面积管片产生的压力不随注浆压力和土体特性的改变而改变; 注浆对管片产生的压应力随着远离注浆孔而减小。     

基于断裂力学原理的纤维砼阻裂机理分析

采用K叠加方法分析了纤维增强砼的断裂及疲劳机理.基于线弹性断裂力学原理的分析表明,在裂纹尖端越过纤维的瞬间,纤维引起的裂尖闭合力将使裂纹产生巨大的反向应力强度因子,从而从根本上阻止裂纹的进一步发展.笔者从全新角度揭示了纤维在砼中的阻裂机理,表明纤维的阻裂作用是十分显著的.     

基于灰色突变理论的隧道衬砌裂缝诊断模型

为了利用有限的监测数据评判隧道衬砌裂缝稳定性, 应用小波变换对衬砌裂缝监测数据进行分析, 去除因环境变化与测试误差而产生的高频部分, 保留因围岩压力变化而产生的低频部分, 实现了裂缝时效变形的分解。应用灰色理论建立了衬砌裂缝时效变形的GM(1, 1)灰色预测模型, 实现了利用前期监测数据预测衬砌裂缝后期发展。应用尖点突变模型的平衡条件建立了衬砌裂缝稳定性判据。构建了基于灰色突变理论的隧道衬砌裂缝诊断模型, 并对2条典型衬砌裂缝进行了分析。分析结果表明: 2条裂缝稳定性判据大于0, 均未达到失稳条件; 其实测宽度变化量小于0.2mm, 宽度变化速率小于0.002mm·d-1, 处于稳定状态, 因此, 该诊断模型可准确预测衬砌裂缝发展趋势。     

平面应力状态下J积分与KI关系的推导

在文献[1，2]的平面应变状态下J积分与应力强度因子KI关系推导的基础上，详细地推导了平面应力状态下J积分与应力强度因子KI的关系，这方面推导具有重要的理论价值与参考意义。     

结合式水泥砼路面加铺层的力学性能分析

旧水泥砼路面上加铺新水泥砼补强层,一般可采用3种加铺层型式:结合式、分离式和直接式.本文结合传统力学和断裂力学原理,对结合式加铺层路面结构中加铺层与旧面层的界面分离过程及其影响进行了分析;借助有限元计算手段,分析了旧砼路面板中的裂缝对结合式加铺层路面结构力学性能的影响.     

荷载作用下半刚性基层沥青路面开裂原因分析

利用线弹性断裂力学理论和有限元法计算裂纹尖端应力强度因子,并且利用Paris公式计算了沥青路面的疲劳寿命。提出现在我国半刚性基层沥青路面容易产生反射裂缝的可能是由于沥青面层较薄、沥青面层刚度较低、基层刚度过高等综合因素造成的。基层抗压模量的变化对沥青路面疲劳寿命影响比面层抗压模量的变化更显著,随着面层厚度的增加,沥青路面的疲劳寿命有较大的提高。     

荷载与温度耦合下沥青路面结构复合型反射裂缝断裂分析

根据疲劳断裂理论,以ANSYS中APDL参数化命令为开发平台,编制出荷载与温度耦合作用下的沥青路面结构复合型反射裂缝疲劳扩展分析程序,并采用最大周向拉应力理论,判断复合型裂纹的扩展路径和方向,计算分析了荷载作用位置、层间接触状态、各结构层参数对裂缝扩展过程中复合型应力强度因子的影响变化规律．