湿软路基边坡动水侵蚀垮塌机理及模拟研究

根据饱和非饱和流固两相耦合的理论和利用显式有限差分技术,研究考虑地下水入渗侵蚀路基边坡,水头差形成渗透力影响下的边坡稳定性有限差分强度折减分析法。将此理论和技术应用于镇胜公路K90段典型路基边坡滑坡工程,进行地下水入渗侵蚀路基岩土体施加渗透力造成路基边坡失稳下滑的分析,研究了流经路基纵断面不同水头差工况下的路基边坡变形和稳定性情况。结果表明:考虑地下水入渗施加渗透力作用,路基边坡稳性明显下降,得出不同水头差Δh时的稳定系数和抗滑桩结构体上相应的弯矩,具有简单线性关系;研究了抗滑桩、路基采用土工格栅等加固措施后的变形和稳定性,结果表明这些加固措施对边坡的稳定有重要作用,分析了在极不利水头差情况下的边坡稳定情况,得出此种情况下,边坡仍有富裕的安全储备。     

动水压力下的沥青路面水损害

通过近年对高速公路沥青路面早期水损害的调查、分析,从渗水诱发到滞留水动水压力下的破坏机理入手,探索了这一演变的内在规律以及相关问题。     

基于多因子关联分析的道路交通事故灰色预测模型研究

基于灰关联分析,对道路交通事故的影响因子进行预处理,建立了基于多因子关联分析的道路交通事故GM(1,N)预测模型。对哈尔滨市1994年~2004年的道路交通事故进行实例分析,预测结果表明GM(1,N))模型的预测精度高于GM(1,1)模型及多元线性回归模型。该模型克服了GM(1,1)模型对于波动性较大的非平稳数列预测精度低的缺点,该模型具有简单、有效、预测精度高的特点。GM(1,N)模型是一种动态数据处理方法,且不会出现量化分析与定性分析结果矛盾的现象,能够很好的反映交通事故的未来发展趋势。     

基于灰色关联分析的微表处水稳定性能研究

微表处湿轮磨耗试验是评价微表处混合料抗水损害性能的主要技术指标,文中采用灰色关联分析法分析了不同油石比条件下微表处混合料的砂当量、亚甲蓝值、比表面积SA及粉胶比FB与微表处混合料湿轮磨耗值的相关联程度.结果表明,在较低油石比状况下对微表处湿轮磨耗试验中60 min水稳定性影响最大的因素是合成矿料的比表面积SA与亚甲蓝值,在较高油石比时最大的影响因素是合成矿料的比表面积SA.     

考虑动水压力影响的沥青路面损伤机理研究综述

行车荷载产生的动水压力作用是沥青路面水损害的主要原因之一。为深入剖析沥青路面动水压力的作用机理,该文分析了动水压力研究方法,总结了动水压力的影响因素,对中国国内沥青混合料水稳定性评价方法和动水压力研究现状进行了评述,并对动水压力的作用机理进行了展望。     

干湿循环-硫酸盐侵蚀下混凝土损伤机理的分析

结合扩散-反应方程,重点分析了干湿循环-硫酸盐侵蚀作用混凝土的侵蚀机理.研究认为干湿循环改变了硫酸盐介质在混凝土中的迁移方式和侵蚀过程,加剧了混凝土性能的劣化.通过对研究成果的总结与分析,指出了几种主要因素,如硫酸盐种类及浓度、矿物掺合料、混凝土强度等级等,对侵蚀后混凝土性能的影响规律.     

紫外光照下的沥青胶浆材料性能评价

紫外光辐照强度高是我国高海拔高原山地地区气候特征的主要表现形式,探究紫外光辐照下沥青混合料耐久性具有重要工程价值,而沥青胶浆是决定耐久性能的首要因素。为了研究定量紫外光照下填料掺量对不同沥青材料性能演变规律,以新建临哈线道路工程为依托,通过常规技术性能试验和流变性能测试试验评价不同粉胶质量比的基质沥青胶浆、改性沥青胶浆耐久性性能。试验结果显示,定量紫外光辐照下沥青胶浆常规性能和流变性能的演化取决于矿粉掺量及与沥青相互作用,与车辙因子相比,两种沥青胶浆光老化前后的抗疲劳因子和低温蠕变劲度模量影响较为明显;数据回归和方差分析结果显示,沥青耐紫外光老化能力与填料掺量有显著性关系,其中填料与基质沥青最佳质量比为1.0～1.1,与改性沥青最佳质量比为0.9～1.0,在上述范围内紫外光辐照强度是影响材料性能的主导因素。     

紫外光老化下沥青胶浆材料性能评价研究

紫外光老化是我国西部地区各等级公路沥青路面老化形式之一,影响着沥青路面路用性能和使用寿命。沥青混凝土路面是由沥青胶浆和骨架结构的矿料组成,其中沥青胶浆的性能对沥青混合料耐久性起着决定性的作用。因此,研究了紫外光老化下沥青胶浆的流变性能,得出填料掺量对沥青胶浆紫外光老化程度影响较大;紫外光老化对沥青胶浆的抗疲劳性能影响最为显著;基质沥青胶浆粉胶比F/A为1.1~1.2,改性沥青胶浆粉胶比F/A为0.9~1.1,材料性能受紫外光影响程度最小。     

动荷作用下路面材料阻尼特性分析

系统地分析了动荷载作用下材料阻尼的微观机制及其变化规律，着重讨论了阻尼对路面材料动力响应的影响及其对外动荷载的应力依赖性，并介绍了适用于工程建设中不同建筑材料粘弹特性的动本构模型。     

干湿循环与硫酸盐侵蚀共同作用下混凝土强度损伤研究

模拟干湿循环和硫酸盐共同作用下混凝土服役状况律,探究了此环境下混凝土强度的发展变化规律,并通过与标准养护条件下混凝土强度的发展规律进行对比,分析了不同龄期、不同强度等级混凝土在干湿循环与硫酸盐侵蚀共同作用下强度损伤规律。     

基于灰色关联理论的下承式外倾钢管拱桥稳定性分析

为分析结构参数对下承式外倾钢管拱桥稳定性的影响,以沙颍河桥为工程背景,利用Midas/Civil有限元软件建立计算模型,分析拱肋厚度、矢跨比、横撑形式、拱肋外倾角度等参数变化对其稳定性的影响,并用灰色关联理论揭示各参数变化对结构稳定性影响的关联程度。结果表明,结构失稳一般表现为面外失稳,矢跨比、拱肋厚度对全桥的稳定性影响较大;当矢跨比处于1/3.5～1/4时,结构的稳定性最高;拱肋厚度超过25 mm后,通过增加拱肋厚度的方式并不能明显提高结构的稳定性;与其他横撑形式相比,“X”形横撑提高结构稳定性效果最佳;增大拱肋外倾角度能在一定程度上提高结构的稳定性,但当拱肋外倾角度超过15°时结构的稳定性开始降低;为提高下承式外倾拱桥的稳定性,可优先选择对拱肋厚度进行优化。本文的研究可为外倾钢管拱桥的设计优化提供参考。     

灰色关联聚类在半刚性基层材料性能优化指标确定中的应用

进行半刚性基层材料的性能评价时,传统方法往往需要全面考虑强度(抗压强度)、稳定性(抗冻性、干缩性、温缩性和抗冲刷性)和疲劳性能。文章利用半刚性基层材料抗压强度与其他性能指标之间的关系,采用灰色关联聚类分析方法,获得了半刚性基层材料的性能优化指标———综合压缩模量。结果表明,灰色关联聚类方法是指标分类或同类因素归并的有效方法,可在半刚性基层材料的性能优化时使用;采用综合压缩模量作为半刚性基层材料的性能优化指标,具有可行性和实用性,可在沥青路面材料设计和结构设计中推广使用。     

材料组成对环氧沥青砂浆间接抗拉性能影响的灰色关联分析

材料组成对环氧沥青砂浆基本力学性能具有重要影响。为明晰不同粒径尺寸的矿料及沥青含量对环氧沥青砂浆力学行为的影响,本研究基于国内外试验方法以及环氧沥青材料的热固特性,采用Marshell成型方法制备试件并进行劈裂试验,通过灰色关联分析对不同劈裂指标下各材料组成的影响程度进行排序。结果表明,环氧沥青砂浆中的含量与各劈裂指标的关联度最大,且相比于劈裂抗拉强度和模量,环氧沥青对破坏拉伸应变的影响更为明显;矿料越细,各档矿料与破坏拉伸应变的关联度呈逐渐增大的趋势,而对劈裂抗拉强度、破坏劲度模量的影响则是先减小后增大;在低温时,各档矿料的变化对不同劈裂指标的影响均为:破坏劲度模量劈裂抗拉强度破坏拉伸应变,在常温时,粒径大于0.3mm的矿料变化对砂浆的强度、模量的影响程度较高,而粒径不大于0.3mm的矿料含量波动对应变的影响更为敏感。     

动水作用下沥青混合料空隙率演变规律分析

针对浸水车辙试验后沥青混合料试件恒重增大的现象,研究了沥青混合料在水和荷载共同作用(动水作用)下空隙率的演变规律,并分析了这种演变对沥青混合料抗水损坏性能的影响.     

海洋环境下饱水混凝土氯离子侵蚀数值试验三维随机细观分析

为研究海洋环境下饱水状态混凝土中氯离子侵蚀的规律,基于Fick第二定律,在已有的研究基础上,推导出综合考虑混凝土对氯离子结合效应、氯离子扩散试件依赖性、表面氯离子浓度、离子静电场作用、温度、混凝土内部响度湿度影响的氯离子扩散方程。将混凝土假定为由骨料和砂浆组成的两相复合材料,并利用MATLAB编制相应程序,从而实现了细观层次三维随机混凝土几何模型的生成。基于MATLAB平台研制了mat2scr 2017程序,将MATLAB中图形文件数据读入SCR脚本文件中,实现了MATLAB图形向CAD图形的转换,极大地提高了随机混凝土模型的通用性。研究成果表明：细观层次上的物质传输浓度分布和数值上与宏观层次都有显著区别,氯离子在混凝土中的传输具有显著的随机性,相同骨料含量的混凝土试件同一深度的氯离子含量是随机变量,骨料对氯离子传输具有显著地阻碍作用,骨料改变了氯离子在混凝土中的传输路径,氯离子分布在骨料周围有绕流现象。     

基于AHP的灰色关联算法下的公路建设评标方法研究

为有效控制公路建设中劣质工程层出不穷的现象,关键在于选取公路项目建设单位时运用科学合理的评标方法。通过总结并借鉴国内外的方法与理念,提出将AHP与灰色关联算法在公路项目评标过程中结合,利用AHP法确定综合指标权重,结合灰色关联度法选取最优方案。研究结果表明,该评标方法更加科学化和规范化,保护招投标双方利益最大化,确保公路工程建设质量与进度。     

温度场作用下路面体损伤的仿真模拟

建立了路面体在温度场作用下表面裂缝损伤的数学模型 ,通过 ANSYS的计算结果 ,编制了计算机仿真软件 ,形象地模拟了裂缝扩展过程。     

控制损伤条件下沥青材料的断裂愈合性能

沥青材料具有自愈性能,并通过对微损伤的修复,使沥青路面可持续使用。然而,沥青材料的自愈通常和粘弹性变形的恢复同时发生,使得沥青材料的愈合性能分析变得复杂。该文在控制材料损伤条件下,并排除粘弹性模量恢复的影响,对沥青结合料的自愈性能进行评价。首先,该文制定了一个愈合试验方案和数据分析方法,通过试验可以对沥青造成损伤并在间歇期前评定损伤等级,然后在愈合过程中监控沥青材料性能的变化和评价损伤愈合的程度;其次,建立愈合方程,在不同损伤等级及温度下模拟沥青材料的愈合性能。基于两种材料(PG 64-28、PG 70-28)的试验结果,发现在沥青材料模量长期的恢复过程中,主要受到自愈性能的影响,而粘弹性模量恢复在荷载移除后的早期就会发生,而且,沥青材料的愈合性能和疲劳性能的恢复受温度和损伤等级的影响很大。     

动水条件下大直径桩基混凝土配制技术研究

研究了抗分散剂及抗分散剂复合硅粉对动水条件下大直径桩基混凝土工作性能、抗分散性能、力学性能和抗氯离子渗透性能的影响规律。结果表明,浆体流动性随着抗分散剂掺量的增加而降低,掺2%抗分散剂桩基混凝土抗分散性和水陆强度比明显提升。硅粉复合抗分散剂能显著增强桩基混凝土的水陆强度比和抗氯离子渗透性能,且掺量为4%硅粉对桩基混凝土抗分散性有一定的改善作用。