基于截距法的水泥路面脱空判定影响因素分析

针对截距法判定水泥路面板底脱空中存在的问题,采用ABAQUS有限元软件建立了典型路面结构不同脱空深度和不同脱空尺寸三维模型,分别在考虑温度场和不考虑温度场2种情况下施加多级荷载,模拟分析荷载等级和环境温度对截距法进行脱空判定的影响程度,总结截距法脱空检测适用范围,用来指导水泥混凝土路面的板底脱空检测。     

基于单点弯沉值的水泥路面脱空判定影响因素分析

针对单点弯沉值判定水泥路面板底脱空中存在的问题,采用ABAQUS有限元软件建立了典型路面结构不同脱空深度和不同脱空尺寸三维模型,分别在考虑温度场和不考虑温度场两种情况下施加5t荷载,模拟分析了不同脱空深度、尺寸和环境温度对单点弯沉值进行脱空判定的影响程度,并进行了现场试验验证,总结了单点弯沉值脱空检测的适用范围,用来指导水泥混凝土路面的板底脱空检测。     

基于FWD测试的水泥路面板底脱空判别物元分析方法

当采用FWD多级加载法评价水泥路面板底脱空时,若仅用FWD板角最大弯沉、FWD荷载—弯沉回归曲线斜率和截距,以及接缝传荷系数等单项指标进行评价,因受到单指标局限或主观因素的影响,通常会带来误判的后果.为此,笔者提出了一种基于FWD测试的水泥路面脱空判别物元分析方法,即以水泥路面脱空状况、评价指标及其特征值构造物元模型,...     

层间脱空时水泥混凝土路面的荷载应力特征

针对水泥混凝土路面层间脱空问题,采用有限元方法,建立了弹性半空间地基上考虑脱空的三维路面结构模型,计算了板角、接缝和板中3种脱空位置处脱空面积对面层荷载应力的影响。结果表明:对于板角脱空,脱空长度与宽度接近时,面层荷载应力最大;对于接缝中部脱空,平行于接缝方向的脱空越多,面层应力分布越不利;对于板中脱空,面层应力对脱空形状的敏感性较低。无论脱空位置如何,面层底部最大弯拉应力均随脱空面积、荷载大小的增加而增大,但与板角脱空和接缝脱空相比,板中脱空对面层应力的影响较小。     

基于弯沉率的水泥混凝土路面板角脱空面积分析方法

采用弹性地基板模型,利用有限元方法分析了落锤式弯沉仪(FWD)荷载作用下水泥混凝土路面板角弯沉值的变化规律。提出以弯沉率作为评价指标,得到了弯沉率与板角脱空面积的近似关系式。根据不同路面结构参数下弯沉值的变化对关系式进行修正,尝试建立水泥混凝土路面板角脱空面积的分析方法。通过工程实例分析,表明该分析方法判别水泥混凝土板角脱空面积是可行的。     

水泥混凝土路面板角脱空受力特性分析

为研究水泥混凝土路面板角脱空区受力特性,应用ANSYS-CFX建立流固耦合模型,对水泥混凝土路面在车辆荷载-动水压力耦合作用下板角脱空区所受应力进行了分析。研究结果表明:在相同行车荷载作用下,相比于无水状态的脱空区,有动水压力作用下的板角脱空区裂纹尖端等效应力和最大主应力提高了约30%,而脱空区路面板板顶和板底的应力有着不同程度的减小,且板顶的主拉应力大于尖端的主压应力。考虑有水状态下材料的刚度折减时,脱空区裂纹尖端和路面板所受应力不同程度增大。     

水泥混凝土路面脱空区域接触补偿求解方法探讨

针对水泥混凝土路面板脱空产生机理,充分考虑实际工况下面板与基层的接触状态,建立了脱空分析模型。并基于该模型首次提出了"接触补偿"的概念,并指出其为水泥混凝土路面三点回归脱空识别方法中荷载~弯沉曲线出现截距值的根本原因。采用考虑接触的非线性有限元方法对脱空区域面板与基层接触面进行分析计算,结果表明:接触补偿大小与斜率差之间具有非常好的相关性,并且脱空区域顶面曲线形状对接触补偿大小的影响不大。研究结果为水泥混凝土路面脱空的定量识别提供理论基础,对水泥混凝土路面的养护技术发展具有重大工程实用价值。     

基于FWD的水泥混凝土路面板角脱空状况评定分析

针对Winkler弹性地基,建立了水泥混凝土路面的有限元分析模型,计算分析了水泥混凝土路面在FWD荷载作用下的弯沉盆及其主要影响因素.依据水泥混凝土路面弯沉盆的特征,通过选定两个弯沉值之差作为板角脱空评定指标,建立了一种新的板角脱空区域的评定方法.通过理论分析和实际应用,验证了该方法的有效性和实用性.     

水泥混凝土路面板底脱空注浆的有效性检验指标

为完善板底脱空注浆检验的指标与方法,以威斯特卡德板角弯沉理论解及落锤式弯沉仪(FWD)实测弯沉盆与路面结构层模量关系为基础,运用有限元方法对威斯特卡德板角弯沉理论进行了尺寸修正和传荷能力修正,研究了脱空尺寸对板角弯沉、不均匀支撑对板中弯沉盆的影响;提出了板底脱空注浆有效性评价的脱空定性评价指标、脱空区充填率定量评价指标、不均匀支撑定性评价指标及其计算方法,并对判定指标进行了现场试验验证。结果表明:检测结果与实际结果具有良好的一致性。     

PFWD用于水泥混凝土路面脱空评价的分析与研究

本文对PFWD用于路面脱空评价进行分析和研究,首先运用统计学原理确定一定保证率下板中脱空的弯沉指标;其次,通过室内三维有限元建模分析建立板中—板角理论弯沉的关系曲线,确定板角脱空的弯沉指标,指导路面脱空的评价。该方法原理简单,操作性强,在六叶高速公路大顾店至叶集段水泥路面的脱空评价中发挥重要的作用。     

公路隧道水泥路面板底脱空有限元分析

建立了公路隧道水泥路面板底脱空结构的三维有限元分析模型,在单轴双轮荷载作用下,对由于板底脱空产生断裂情况下板角顶面最大拉应力和最大竖向位移进行了分析。通过讨论脱空宽度、面板厚度、轴载、基层模量以及基岩模量对板顶最大拉应力和竖向位移的影响,得出脱空宽度、面板厚度和轴载对板角顶面最大拉应力的影响较大,而各个因素对板角顶面最大竖向位移的影响程度差别不大。板角出现脱空时,重载是造成路面损坏的主要原因,通过增加面板的厚度和接缝设置传力杆可以有效防止路面板由于板底脱空造成的损坏。     

基于弯沉检测的水泥混凝土路面板底脱空评价方法

水泥混凝土板底脱空的检测和评定是路面检测中存在的主要技术难题.目前,工程中应用较多的是基于落锤式弯沉仪的多级荷载回归法.该方法判定板底是否脱空时,没有考虑接缝传荷效率的影响,同时该方法限值0.05 mm的制定主要通过经验总结而来,忽视了路面结构的差异.利用有限元方法计算分析不同荷位、不同脱空位置、不同脱空面积时水泥混凝...     

水泥砼路面板角弯沉的影响因素分析

利用有限元程序,分析了路面各结构层参数、路面板平面尺寸、接缝传荷能力、板角脱空及脱空与传荷相互作用等因素对FWD板角弯沉值的影响,并建立了接缝传荷与板角弯沉的回归公式.研究结果表明,板角弯沉受面层模量、面层厚度、基层和土基模量影响较大,受基层厚度影响较小;板角弯沉随着板平面尺寸的增大其减小比例在2%以内,正常板尺寸变化情况下可以忽略其影响;接缝传荷修正系数随接缝传荷能力的增加呈指数衰减变化规律;脱空尺寸对板角弯沉的影响较其对其他弯沉影响更为显著;弯沉值在接缝传荷和板角脱空共同作用下的变化比仅受其中一项因素影响时的变化更为明显.     

基于物元模型分析方法的水泥路面脱空综合评定

针对目前水泥路面脱空状况评定方法中方法单一,不同评定方法的结果差异较大,主观影响因素过多等问题,根据影响脱空状况的板角最大弯沉、FWD截距、FWD斜率、接缝传荷系数等指标,提出了一种基于物元模型的水泥路面脱空状况综合评定方法,以水泥路面脱空状况、评价指标及其特征值构造物元模型,并根据计算出的综合关联度实现对各水泥路面脱...     

水泥混凝土路面板底脱空对路面荷载应力的影响

中国水泥混凝土路面早期破坏比较严重,而脱空是造成这一现象的主要原因.当出现脱空后水泥板体产生的荷载应力会迅速变大,为了研究脱空对路面荷载应力的影响,利用光纤光栅技术在(湘)潭—邵(阳)高速公路水泥路面上进行试验,并使用有限元进行模拟分析.通过试验及分析得出:荷载与脱空尺寸对水泥混凝土路面脱空区内的动水压力影响很大,水泥混凝土路面板体产生的荷载应力与施加的荷载和脱空尺寸成线性关系,随着车辆荷载和脱空尺寸的增加,水泥板内的荷载应力线性增大.同时根据有限元模拟得到了考虑荷载和脱空尺寸条件下的潭邵高速公路水泥混凝土路面的荷载应力计算公式.     

基于PFWD弯沉测试的水泥路面脱空评价实用技术

板下脱空是水泥路面的主要病害形式之一。由于脱空的隐蔽性,其判别需要借助于特殊设备,根据大量的PFWD实测弯沉数据,从统计学角度分析了水泥板各点弯沉之间的相关性,探讨路面脱空的发展演化规律。同时利用有限元软件ABAQUS对路面实体进行建模,分析在PFWD冲击荷载作用下不同脱空面积的路面弯沉响应,最终回归得到水泥混凝土路面脱空的弯沉评价指标,用于指导水泥混凝土路面脱空的快速判定。该技术手段在界阜蚌高速公路水泥路面试验段中实际运用效果良好,并推广至合六叶高速公路大顾店至叶集段水泥路面白加黑改建施工中。     

基于遗传算法的刚性路面脱空判定

利用有限单元法建立了可考虑接缝和地基脱空的刚性路面位移计算模型。模拟生物进化过程,利用遗传算法建立了反演路面结构层模量的方法。最终提出了判定刚性路面板角(边)脱空面积的迭代方法,利用落锤式弯沉仪(FWD)实测板中弯沉盆数据反演模量,根据反演结果计算板角(边)的理论弯沉值,对比理论与实测弯沉值确定地基脱空面积,修正地基接触状况重复上述计算过程,直至计算结果收敛。     

荷载-温度-水共同作用下脱空水泥混凝土路面板力学响应分析

为了得到脱空水泥混凝土路面板在考虑荷载、温度梯度、水共同作用下的应力随脱空发展的规律,利用ABAQUS建立了三维有限元模型分析力学响应.脱空部位选取板边中部及板角,设置不同的温度梯度、不同轴载、不同板厚、不同弹性模量以及考虑脱空部位有水和无水情况,定义了 3场共同作用的弯拉应力值与不考虑动水作用的弯拉应力值之比S,分析...     

设置传力杆的水泥混凝土路面板角脱空状况评定标准探讨

采用路面雷达、贝克曼梁、落锤式弯沉仪(FWD)等设备对缩缝带传力杆的水泥混凝土路面板角脱空状况进行检测,并通过钻芯取样对各种检测脱空方法的准确率予以比较。在路面结构有限元分析的基础上,建议缩缝带传力杆的水泥混凝土路面板角脱空的弯沉检测标准为大于18(0.01mm)。结果表明:以弯沉值大于18(0.01mm)作为脱空标准后,弯沉测定法的脱空检测准确率达到了94.7%,比原标准提高了21.0%。     

水泥混凝土路面板底脱空的弯沉判据研究

根据试验路几种脱空检测方法的结果,研究了水泥混凝土路面板脱空的弯沉判据,提出了以一定保证率下板角弯沉值与板角弯沉差作为路面板板角脱空的弯沉判据,为施工单位提供了一种简单实用的方法识别脱空板。