循环荷载下压实粉土的动态特性

为了研究交通循环荷载下黄河冲积粉土的动态特性,基于室内应力控制式动三轴试验,并考虑动应力、含水率两个因素的变化,研究了压实粉土的累积塑性变形、回弹模量及临界动应力的变化规律.试验结果表明:循环荷载下压实粉土的累积变形与动应力、含水率的高低均有关,动应力越大,累积变形随含水率增加而增长较快;压实粉土的回弹模量随动应力增加而缓慢降低,随含水率增加线性减小;压实粉土的临界动应力随含水率增加线性降低.     

压实黄土动态回弹模量的试验研究

通过室内重复加载三轴试验,研究了影响压实黄土动态回弹模量的主要因素及其规律.研究结果表明:回弹模量随围压和压实度的提高而增大,随偏应力和含水量的增大而减小,且在含水量和压实度一定时,回弹模量存在着一定的应力依赖关系.在此分析基础上,采用3参数复合模型,以体应力和剪应力为变量,回归得出压实黄土在不同含水率和压实度下的回弹模量预估模型,并将模型参数与土样物性参数之间建立了线性回归模型,拓宽本研究成果的应用范围.     

沥青路面水泥改性级配碎石级配与回弹模量研究

通过室内重复加载三轴试验,研究三种级配下水泥改性之后级配碎石的回弹特性,分析体应力、偏应力及级配类型对回弹模量的影响。     

级配碎石动态模量及永久变形影响因素分析

采用室内动态模量三轴试验,对级配碎石的动态模量和永久性变形的影响因素进行分析,结果表明:含水率、应力状况对级配碎石的动态模量均有显著影响;弹性变形和永久变形均随含水率的增加而增加,与材料的固有频率、加载频率及阻尼有关的系数β呈递减趋势;具有非线性特性的级配碎石动态模量受应力影响较大,围压对级配碎石模量的影响远大于偏应力,在一定应力范围内,动态模量随着围压的增大不断地增大,永久变形系数γ受动态模量的影响较大。因此,以级配碎石为防反射基层材料时,应严格控制含水率不大于最佳含水率w_(opt),且应提高下基层的强度,增加级配碎石的偏应力约束,以提高其抗变形能力。     

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.     

冻融作用下生石灰处置过湿粘土动态回弹模量试验研究

针对吉荒高速公路过湿粘土抗变形能力差的问题,结合路基实际工作状态,进行了冻融作用下生石灰处置过湿粘土的动态回弹模量试验研究。研究结果表明:动态回弹模量随围压的增大而增大,随偏应力增大整体上呈现降低趋势,随生石灰掺量的增大而增大,随含水率的增大而减小。经过冻融作用后,生石灰处置土动态回弹模量的折减值明显低于素土的折减值,生石灰的掺入有效改善了过湿土路基的抗变形能力。     

级配碎石动回弹模量影响因素分析

对不同压实度及含水量条件下的级配碎石进行动回弹模量测定,然后分析压实度、含水量及应力条件对材料动回弹模量的影响规律。结果表明,压实度造成的模量偏小可通过相应较大应力得到补偿;相较于含水量而言,压实度对模量的影响不大;整体上,动回弹模量随偏应力的增长而增长,但随着围压的增长,增长率却愈来愈小。     

冻融循环对路基填料回弹模量影响的试验研究

针对冻土地区的路基填料开展冻融循环试验，分析在冻融循环作用下，路基填料中粉黏粒含量和含水率对路基土回弹模量的影响。研究结果表明：随着粉黏粒的含量的增加，最大干密度表现为先增大后减小的趋势，最大干密度为2.320 g/cm³,对应的粉黏粒含量为12%。粉黏粒含量与最佳含水率呈现线性增加的关系。粉黏粒掺量高对回弹模量的影响较大，粉黏粒掺量低对回弹模量的影响较小。随着含水率的增加，回弹模量逐渐减小。在-5～0℃这个区间范围，土样的回弹模量快递下降，温度对土样的弹性模量显著。当粉黏粒掺量大于12%时，冻融循环和含水率对回弹模量折减系数影响较大，当粉黏粒掺量为9%时，冻融循环和含水率对回弹模量折减系数影响基本没有影响。     

路面铺设对挖方路基回弹模量的影响

路基回弹模量涉及了含水率、荷载类型和压实度等相关函数,要确定其数值具有很大难度。其中,回弹模量会因为土体的含水量产生很大的影响。主要针对路面铺设对挖方路基回弹模量的影响展开探讨,其中包括土体温度与含水率的关系、土体含水率与回弹模量的关系、路基温度场,以及路面铺设前、后的路基回弹模量和修正系数。     

含水率对稳定碎石土力学特性影响的试验研究

稳定碎石土的力学性能与水泥用量、级配和含水率等因素有关,现阶段对于前两方面研究较多,对于含水率的研究较少。通过采用相同压实度与水泥用量的稳定碎石土,研究在不同含水率条件下其7d无侧限抗压强度与抗压回弹模量的变化规律。研究结果表明:随着含水率的增加,稳定碎石土的7d无侧限抗压强度先升高后降低,在最佳含水率附近最高。同时,随着含水率的升高,其抗压回弹模量一直减小,在最佳含水率附近减小最为明显。     

寒区路基压实土动回弹模量试验研究

为了研究寒区路基在长期交通荷载作用下的动力学性能,通过室内冻融循环试验,模拟路基冻融过程存在地下水补给的情况.对冻融后的试样进行室内动三轴试验,分别研究多种因素对路基动回弹模量影响.结果表明:动回弹模量随着冻融循环次数、初始含水率和动应力幅值增加而不同程度减小,随着围压的增加而相应增加.并就开放系统下冻融循环对动回弹模...     

基于间接拉伸试验模式的不同沥青混合料低温回弹模量研究

基于间接拉伸试验模式,研究了AC-13、OGFC-13、SFP(半柔性沥青路面材料)三种不同沥青混合料在动态荷载条件下应力水平和试验温度对低温回弹模量的影响,并与-10℃低温小梁弯曲试验进行对比分析.结果表明:随着温度降低,三种混合料的回弹模量均增大,其中OGFC-13增加最明显,表明其温度敏感性最强.最佳应力水平值AC-13应取0. 4、OGFC-13应取0. 5,SFP应取0. 3.同一温度条件下,回弹模量大小顺序为SFP AC-13 OGFC-13,与-10℃低温小梁弯曲试验得到的弯曲劲度模量大小规律一致.通过该研究为道路工程中用间接拉伸回弹模量试验评价沥青混合料低温性能时的参数选取提供一定的借鉴意义.     

路面铺设对挖方路基回弹模量的影响

针对路面铺设对挖方路段路基回弹模量的影响,基于试验路段实测温度及含水率数据,建立了土体温度与含水率的数学关系,修正了路基温度场模型参数,进而预测出铺设路面后路基的温度变化规律及其不同深度范围土体含水率变化规律.基于室内试验所得的土体含水率与回弹模量的关系,结合温度场计算结果,得出铺设路面后路基回弹模量的变化规律,并相应地提出了路基回弹模量的修正系数.     

基于路基动态回弹模量的水泥混凝土路面动力响应分析

路基回弹模量是路面结构设计的重要参数,为切实体现路基土回弹模量的应力相关性,克服简化的线弹性当量回弹模量带来的偏差。研究采用综合考虑体应力和八面体剪应力影响的动态回弹模量模型。基于广义胡克定律,从理论上严格推导了该动态回弹模量模型在三维应力状态下的精确一致切线刚度矩阵。通过编写用户自定义材料子程序(UMAT)将动态回弹模量模型移植到ABAQUS中,成功实现了应用动态回弹模量进行结构分析。通过建立应用动态回弹模量本构模型的典型水泥混凝土路基路面结构三维有限元模型,全面研究了载荷对路基路面动力响应的影响,分析了不同行车速度、不同轴重和轴型下路基路面变形特征和应力分布规律。同时确定了车轮与路面共振时的行车速度和重载交通条件下路基工作区深度,研究成果为实际的路基路面设计提供了参考。     

跨基土重复三轴试验研究结果及其本构模型

严格分析了路基土在三轴试验条件下回弹模量的应力依赖性模型理论，对现行模型所存在的问题进行了更正，提出了路基土乃至整个土工材料回弹模量的应力依赖性模型理论。通过重复三轴试验及模型理论建立了路基土回弹模量的应力依赖性模型，该模型可供柔性路面结构非线性分析使用。     

路基回弹模量对沥青路面设计参数的影响

路基回弹模量是影响路面整体结构强度的重要因素,采用BISAR3.0路面应力计算程序,分析了路表弯沉、基层底面拉应力、面层剪应力等沥青路面设计参数伴随路基回弹模量变化的趋势。分析结果表明:随着路基回弹模量的增加,路面结构层的力学性能得到明显的改善,路面的理论疲劳寿命也大为提高。     

干湿循环条件下完全扰动黄土路基回弹模量分析

在分析路基回弹模量随季节交替之变化规律的基础上,通过模拟试验,研究了干湿循环对室内试验所得回弹模量值(简称回弹模量)的影响.干湿循环对回弹模量有直接影响,即便对于同一种土(试验用完全扰动黄土),在相同压实度与含水率情况下,由于干湿循环阶段不同,回弹模量也呈现出一定差异,这种差异主要体现在低含水率时,可以采用干湿循环湿度影响指数CW来表征干湿循环对回弹模量的影响;在已有回弹模量预估模型(基质吸力模型)中引入了干湿循环影响系数αi,进一步完善了该模型.     

应力吸收层沥青混合料体积参数及抗压回弹模量研究

在沥青层与下层间设置应力吸收层,优化层间接触条件,有效吸收裂缝处的应力集中现象,是缓解沥青加铺层反射裂缝的关键措施。选取6条矿料合成级配,3个油石比,对比研究不同级配及油石比条件下应力吸收层混合料的体积参数及抗压回弹模量,探究抗压回弹模量及体积参数与矿料级配之间的关系。研究结果表明:随着1.18 mm筛孔通过率的增大,1.18 mm筛孔通过率对空隙率的影响敏感性降低;随着油石比的增大,应力吸收层混合料空隙率降低;8.0%、9.0%和10.0%油石比时,1.18 mm通过率分别为50.5%、45.9%和45.9%时抗压回弹模量达到极大值;随着空隙率的增大(油石比降低),应力吸收层混合料抗压回弹模量逐渐增大。     

路基回弹模量对刚性路面疲劳寿命的影响分析

基于大型通用有限元软件ABAQUS,建立水泥混凝土路面结构体系三维有限元模型,针对2种路面结构形式和2种轴重的轴载作用,计算不同路基回弹模量下的路面结构响应,结合水泥混凝土疲劳方程,分析路基回弹模量对路面结构疲劳寿命的影响.结果表明,随着路基模量的增加,板底应力水平及变化率近似呈线性水平降低,而路面疲劳寿命与疲劳寿命折减率则呈现出较为明显的非线性变化,应力水平变化不大的条件将使得路面结构疲劳寿命产生显著影响;提高路基回弹模量在较高区间(40～60 kPa)将更加显著增大路面疲劳寿命,另外,增大轴载会使路面结构疲劳寿命显著降低.     

柔性基层沥青路面结构设计参数分析

综合分析了国内外柔性基层沥青路面典型结构,采用正交分析方法,讨论了沥青稳定基层厚度、级配碎石基层厚度及土基模量等关键结构参数对路表回弹弯沉、沥青层层底拉应力2个柔性基层沥青路面性能指标的影响。研究表明:土基模量对于路表回弹弯沉的影响最为显著;当沥青层厚度在25 cm以内时,增加沥青层厚度可以减小沥青层底拉应力,延长沥青路面疲劳寿命。