路基含水率季节性变化规律研究

通过对试验路段的长期观测,了解了路基含水率随季节变化的基本规律,观测结果表明路基含水率在一定程度上呈周期性变化,与降雨量和蒸发量之间的相关性不强,只有温度与路基含水率之间的相关性较强,并得出温度与路基含水率的相关关系,对了解路基的长期性能和稳定性具有重要意义。     

热管对沥青混凝土温变影响的仿真和试验研究

为研究冻土的稳定及路基保护问题,通过建立埋设热管的沥青混凝土光照模型,测试沥青混凝土内部不同深度处温度随光照时间的变化,利用热管在沥青混凝土中的传热降温作用,并通过有限元仿真模拟计算相同时刻相同点位的温度,得到实测温度与仿真温度的关系。结果表明:埋热管后沥青混凝土内部的温度场呈波浪形分布,仿真计算的内部点温度随时间变化曲线与实测温度曲线接近,内部点位越深,光照时间越短,二者的差值越小。     

高纬度多年冻土区路面类型对路基热稳定性影响分析

基于附面层理论,引入焓值建立伴有相变的二维非稳态温度场数值模型,分别对水泥混凝土和沥青两种路面下路基温度场的变化规律进行分析。研究结果表明,水泥混凝土路面下路基温度场明显低于沥青路面,不同深度处路基的温度场变化存在一定的滞后性,随深度的增加路基内温度场比路基基底以下的温度场变化幅度大;路表温度明显低于路基的内部温度,并在路基内部形成融土核;水泥混凝土路面融化深度小于沥青路面,融化速率趋于平稳,因此,在多年冻土区采用水泥混凝土路面比较有利。     

广州地区公路路基含水率季节性变化规律的现场试验研究

为了研究广州地区公路路基含水率的季节性变化规律,并提出合理的路基含水率变化模型,选取广州北二环高速公路的一段填方路基,采用埋设水分传感器的方式,对不同深度路基体积含水率进行了为期1年的现场实测。结果表明:广州地区降雨主要集中在4—10月份;路基体积含水率峰值在5—8月份,均超过0.33 m3/m3,随降雨量变化呈现出波动状态;不同深度路基体积含水率变异系数最大值均出现在5—7月份的雨季,且主要集中在路床部分;路基内部体积含水率随时间呈现出周期性变化规律,回归分析表明月平均体积含水率变化规律与月份具有良好的正弦函数关系,且其变化幅度与路基深度之间的关系能用指数函数来表征。     

高填方路基沉降变形影响因素模拟分析

为分析各类因素对高填方路基沉降的影响,建立模型模拟分析在不同因素作用下路基沉降的变化规律。运用ANSYS软件建立模型进行模拟分析,对不同填筑高度、边坡坡度、压实度和填料的路基沉降变形进行模拟计算,并结合现场实测结果进行对比分析确定可靠性。模拟计算结果表明：路基沉降随填方高度呈现线性增加,随路基压实度的提高而线性下降,随填料容重的提高不断下降,下降幅度随路基坡度变缓而减小。结合现场监测数据进行对比分析,得出模拟计算值相对较高,偏差最大值为5.95%,实测值与模拟计算值比较接近,说明模拟计算准确率较高,可用于高填方路基沉降变形分析。     

交通荷载作用下煤矸石路基变形响应特性分析

交通荷载作用下路基变形是道路工程主要研究问题。对煤矸石填料进行动三轴试验,研究了煤矸石填料变形特性与累积振次、动荷载幅值的变化规律,并依据交通荷载动力特性,对交通荷载作用下路基变形响应进行数值模拟。试验和数值模拟结果表明:煤矸石填料变形随累积振次增加而增长,前期增长速度较快,后期增长速度缓慢且变形值逐渐趋于定值;相同振次条件下,变形随动荷载幅值增加而增长;车辆正下方路基沉降位移随路基深度增加而减小,但减小速率逐渐降低,沉降曲线在深度6 m左右出现明显拐点,表明交通荷载影响深度为6 m左右;路基沉降随行车速度增加而增长,这为道路路基设计提供了依据。     

改扩建高速公路拓宽路基沉降规律分析

为分析高速公路拓宽路基沉降规律，分别采用P1AXIS软件模拟计算和现场监测两种方法进行研究。模拟分析与现场监测确定的路基最大沉降量位置相同，均为距路基中心19 m左右，且沉降量满足设计要求。沉降随路基填筑高度的增加而增加，随监测时间的增加路基沉降速率明显下降，在监测135 d后逐步达到了稳定状态。路基现场监测最大沉降量与模拟计算结果接近，说明计算结果准确，可用于指导施工。     

盐渍土地区路基病害的防治措施

通过对盐渍土进行机理方面的深入研究,得出盐渍土路基中水分、盐分随温度的变化规律,通过在路基内不同深度设置不同类型的隔断,观测到水分、盐分随时间的迁移和聚集情况.这一研究结果有助于有效治理盐渍土地区的公路病害,延缓道路的早期破坏,延长盐渍土地区公路的使用寿命.     

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.     

新疆天山公路道路翻浆温度场的数值模拟分析

温度差异是高原冻土地区公路路基发生翻浆的一个重要因子。通过建立的冻土路基温度场的控制方程,建立计算物理模型和数值模拟计算模型,首先模拟气候因素变化过程,得到不同时期冻土路基温度场分布,温度场随季节的变化反映了路基冻结锋面的迁移,从而分析了关键点的温度差异。提出了将换填部分冻结土与阻断水分迁移路径的抗浆结构相结合的综合防治技术设想,这对进一步研究路基翻浆的治理技术有重要的理论意义.     

青藏铁路低温冻土区片石路基的温度特征

在青藏铁路五道梁低温冻土区进行了片石护道路基新结构和土护道路基结构的实体工程试验,以确定路基修筑对温度场的影响．对测试断面冻融循环的地温监测资料的分析表明,2004年片石路基左右路肩孔冻土上限处,年平均地温分别低于土护道路基相应位置0．12℃和0．14℃．2005年片石路基左右路肩孔分别低于土护道路基相应位置O．65℃和0．03℃,冻土上限以下地温均呈逐年下降趋势．片石护道和土护道路基冻土上限均存在不对称性,但随着时间发展,片石护道路基最大融化深度位置基本接近或超过天然地面,且冷生过程还在继续．该区域的片石护道路基新结构能够有效发挥降低地温、主动保护多年冻土的作用．     

硫酸盐渍土热-质迁移试验与耦合模型

为研究西部寒旱区盐渍土传热传质行为，首先，在无压补给条件下进行非饱和硫酸盐渍土的单向冻结试验；其次，考虑结晶潜热、结晶阻抗及结晶消耗等因素，建立非饱和硫酸盐渍土水-热-盐三场耦合模型；最后，采用COMSOL Multi-physics对耦合模型进行数值模拟，将模拟结果与试验数据进行对比分析.研究结果表明：盐渍土内温度随冻结时长呈三阶段发展，逐步形成上冷下暖的温度梯度；在温度梯度和基质吸力双重驱动下，水、盐向冻结锋位置迁移，冻结锋位置水、盐含量出现峰值，峰值含水率、含盐量相较初始值分别增加2.16%和0.28%；冻结锋沿冻结温度线移动，形成冻结锋面；土柱最大冻结深度约为15.5 cm.     

分层土中单桩的沉降分析

提出了一种通过简单的矩阵运算求算分层土单桩的沉降和轴力的计算方法。桩周土可以任意分层,并且距刚性基底可以是有限深的。通过与大型灌注桩原型试验实测数据对比,说明本文方法计算工作荷载下单桩的沉降是简单而又比较准确的。     

Inverse Heat Conduction and Data-Type Issues for Advanced Diagnostic Analysis

IlitroductlonNormallytemperaturemeasurementsareusedinaninverseheatconductionanalysis.lnarecelltinverseheatconductioninvestigation[ll,twodatatypes(temperatureandheating/coolingrate)weecomparedforthepurposeofinvestigatingtheireffectonpredictingthesurfaceheatfltixattheprojectedsurface.Itwasillustrated,vianumericalexample,thatthechoiceofinputdatainnuencesbOththeaccurasyandstabilityattheprojectedsurface.Thatis,thepredictionnotonlydePendsonthetemperaturedatabutimplicitlyitsillterpretedheating/cooli…     

基于Chow模型计算桩基础沉降

Randolph的近似解析解可计算线弹性土体,且土的剪切模量随深度不变或者线性增加条件下的桩基础沉降。Chow（1986）在此基础之上,结合荷载传递法,建立了一种层状模型,可用于计算任意分层土条件下单桩以及群桩的沉降,并将计算分析扩展至土体的非线性。基于该模型在均质线弹性土体条件可计算出两桩的相互作用系数,将其与严格意义上的弹性理论法进行对比,可得出在一般条件下应用Chow模型计算桩基础沉降的精度能够得到保证的结论。     

一种高速公路加载卸载沉降预测模型

对存在深厚软土的地基,耦合软土流变项指数曲线模型可较好地预测地基沉降,可合理地反应出土颗粒骨架的蠕变过程及各时刻的蠕变量。基于加载卸载的应力应变关系,对耦合软土流变项指数曲线模型进行改进,并采用数学规划中的黄金分割法对模型中参数进行反演。结合工程实测数据与有限元仿真模拟,表明该模型对加载卸载沉降预测具有较高的适应性,对超载预压路基长期沉降预测有参考价值。     

基于ANSYS的钢轨疲劳裂纹深度红外热波定量测量研究

钢轨疲劳裂纹深度定量测量是主动式红外热波技术缺陷检测研究的新方向.在分析钢轨伤损类型的基础上提出红外热波斜裂纹深度定量测定的方法.基于热传导的一维模型,分析了温度-时间二阶对数微分法的原理.利用ANSYS加载热流密度法模拟测量过程,采用温度-时间二阶对数微分峰值法计算裂纹深度.结果表明所建立ANSYS热波模型对于测量深度在6mm以内的裂纹具有较好的真实性,可作为实际检测裂纹深度的理论基础.     

RESEARCH ON THE DYNAMIC MATHEMATICAL MODEL OF REHEATING FURNACE

Introduction　　With the increasing global competition amongsteel companies,the enhancement of productivityof the process has become an essential task to sur-vive and succeed in the world trade market.Due tothe energy consumption of furnaces accounting fora large percent in steel plants,it has been a trendto improve the heating quality of slab in the fur-nace and reduce the energy consumption as can aspossible. Owing to:(a) the many different typesof slabs to be processed,(b) the strong intera…     

莫斯科-喀山高速铁路沿线季节性冻土冻融特征

在莫喀高铁沿线770余公里的季节性冻土区内, 依据地貌单元、微地貌、地层岩性与水文地质条件等特征设置了14个监测场, 对季节性冻土的岩性、密度、含水率、地下水位、地温、近地面气温及雪盖的厚度和密度进行了频率为10天1次, 持续时间为7个月(2016年10月1日~2017年4月26日) 的监测, 依据监测数据分析了莫喀高铁沿线季节性冻土的冻结融化特征。分析结果表明: 莫喀高铁沿线季节性冻土区的雪盖主要存在于10月下旬至翌年4月, 雪盖厚度为20.2~38.2cm, 平均值为27.3cm, 最大积雪厚度为25~60cm, 平均值为44.4cm, 出现在2月上、中旬; 莫喀高铁沿线季节性冻土的起始冻结时间为11月中、下旬, 全部消融时间在翌年3月上旬~4月中旬之间, 存活时间为100~165d, 平均时间为122d;季节性冻土的冻结速率为0.27~1.20cm·d-1, 平均为0.50cm·d-1, 融化速率为0.27~2.52cm·d-1, 平均为1.14cm·d-1; 在土体的冻结期间, 雪盖减小了地层的冻结速率, 在土体的融化期间, 雪盖推迟了季节性冻土自上而下融化的起始时间与融化量, 并且会使季节性冻土在无雪条件下的双向融化变为自下而上的单向融化; 莫喀高铁沿线土体在自然状态(积雪覆盖) 下的季节最大冻深为0.19~0.90m, 平均为0.45m, 出现在2月上、中旬; 雪盖会减小土体的最大冻深, 在雪盖平均厚度为26.1~28.6cm时, 雪盖可以使季节最大冻深减小22.2%~32.6%;在莫喀高铁沿线的季节性冻土区, 雪盖在形成初期和消融末期保温与降温效果并存, 但主要以降温效果为主, 而在积雪稳定期, 主要以保温效果为主; 雪盖对季节性冻土热状况的影响深度和程度取决于土体含水率, 土体含水率越大, 雪盖的影响深度和程度就越小, 反之则亦然。