不同荷载及胎压对沥青路面结构力学响应的影响分析

为研究不同汽车荷载及胎压对沥青路面结构的力学响应影响,文章以典型的半刚性基层沥青路面结构为例,采用ANSYS有限元软件模拟了以20%为步距增大的超载标压、标载超压的路面表层力学变化,并将荷载、胎压两因素对各力学响应指标的影响进行方差分析。结果表明：路表左右轮载点竖向应力值分别为底基层底竖向应力值的46.39倍、47.56倍;随荷载逐步递增,路表的竖向位移、水平及竖向应力均呈上升趋势;随胎压逐步递增,路面表层水平及竖向应力均呈上升趋势,但胎压增大对竖向位移影响不明显。因此在实际公路运营中应控制行车超载、超压情况,以免路面力学结构发生破坏。     

不同净距双洞隧道上下台阶法同时开挖数值模拟分析

为研究不同净距双洞隧道在上下台阶法同时开挖下的围岩变形、受力及支护受力情况,文章基于Midas/GTS软件平台对10m、14m、18m、22m净距双洞隧道进行了数值模拟分析。结果表明:(1)隧道中岩墙一侧拱腰水平位移相比左侧拱腰大,拱顶处、仰拱处水平位移较小,且随着净距变化其值基本保持不变;(2)隧道拱顶及仰拱位置处围岩竖向位移较大,拱腰处较小,随着隧道净距增大各部位竖向位移均减小;(3)随着隧道净距的增大拱顶及仰拱处的水平应力及竖向应力逐渐减小,但减小幅度较小,同时拱腰处水平应力及竖向应力变化较大,且减小幅度不断扩大;(4)随着净距的增大,锚杆轴力最大值及喷混结构最大拉应力发生了减小,减小幅度逐渐扩大。     

沥青路面车辙影响因素研究

为研究沥青路面车辙的影响因素,文章结合交通状况调查结果,采用ABAQUS有限元软件建立计算模型,研究荷载、温度及路面结构层厚度等不同因素对沥青路面车辙的影响规律。结果表明:沥青路面面层中的最大压应力、最大拉应力等指标与车辆荷载呈现正相关关系;路面车辙量与荷载作用次数同样呈现出正相关关系;沥青路面出现的车辙变化通常在一年中温度较高的5~9月份,且一般集中在一天中的高温时段(9:00-18:00);随着沥青面层厚度不断增加,路面车辙的产生量不断增多,且其增长速度逐渐变缓。     

钢栈桥超长桩基沉桩力学机理研究

为研究钢栈桥超长桩基沉桩力学机理,文章基于有限元方法,利用ABAQUS软件建立桩-土模型,提出超长桩基沉桩的三种方法,并针对不同桩径下桩体受力最大Mises应力以及竖向应力进行分析,提出不同情况下钢栈桥超长桩基桩身的力学规律。主要得到以下结论:(1)钢栈桥超长桩基沉桩可采用“钓鱼法”、浮吊法以及打桩船沉桩法;(2)随着沉桩深度的不断增加,Mises最大应力也在不断增大,对于超长桩基础而言,随着沉桩深度的增加,其传递荷载的效率不断降低,因此在实际沉桩过程中要对其进行定量计算;(3)当沉桩深度恒定时,随着桩径的增大,其应力值不断减小,呈现负相关的趋势;(4)当桩入土深度恒定时,随着桩径的增大,其竖向应力值不断减小,呈现负相关性。     

含腐殖质夹层沥青路面在交通荷载作用下力学响应分析

为了分析含有腐殖质夹层沥青路面力学响应,采用有限元数值模拟的方法,探讨了不同交通荷载作用下腐殖质夹层距路表深度对路表弯沉、面层层底拉应力、面层拉应变、基层层底拉应力及底基层层底拉应力的影响规律,并与正常沥青路面的力学响应进行对比。研究结果表明：随着腐殖质夹层离路表越深,路表弯沉值及底基层层底拉应力逐渐减小,面层层底拉应力、面层拉应变及基层层底拉应力逐渐增大;路床范围内含有腐殖质对路面力学响应的影响大于路床范围外。研究成果可用于指导原地面存在腐殖质夹层的沥青路面施工设计。     

地铁施工对邻近桥梁桩基础内力影响分析

文章采用数值方法研究了城市盾构隧道施工对邻近桥梁单桩、两桩、四桩基础的应力与位移的影响,研究结果表明:(1)隧道施工使单桩近隧道侧轴向应力减小,远隧道侧轴向应力增大,其影响程度随桩与隧道水平距离的增大而减小;(2)隧道施工下穿两桩或四桩群桩基础后,桩身近隧道侧轴向应力增大而远隧道侧轴向应力减小;(3)隧道施工对群桩的影响远大于单桩,其中距隧道较远桩顶两侧应力差在隧道施工后显著增大,承台距隧道较近时远隧道桩上部混凝土可能承受拉应力作用;(4)桩竖向位移随桩与隧道距离增大而减小,若桩底位于隧道底面以下,则隧道施工后桩产生较小沉降值;(5)桩受隧道施工影响一般在桩顶水平位移最大处,桩与隧道较远时位移值随桩深线性减小,较近时呈非线性减小趋势,其中桩上部位移沿桩深减小较快,桩下部位移收敛到定值,桩顶位移在桩与隧道一定距离时最大。     

GFRP筋桥面铺装连续梁桥在车辆荷载作用下的应力和变形分析

针对桥面铺装层中配置纤维聚合物(GFRP)筋的连续梁桥,建立全桥三维有限元计算模型,分析了在车辆荷载作用下桥梁的变形和应力。计算结果表明,在车辆荷载作用下,偏载工况下的混凝土铺装层应力值明显大于中载工况下的数值,GFRP筋的应力大于混凝土的应力;汽车制动力对结构水平位移影响明显,考虑制动力作用后,混凝土铺装层中的最大纵向压应力明显增大,拉应力有所减小。     

拓宽路基在车辆荷载不同作用位置下的力学行为研究

为了研究高速公路改扩建完成后车辆荷载作用位置对拓宽路基的影响,本文应用Ansys有限元计算分析软件,建立车辆荷载力学计算模型,分别对车辆荷载作用在新路基、旧路基和新旧路基结合处等不同位置进行了应力与应变分析,文章研究总结了车辆荷载在新路基、旧路基和新旧路基结合处等不同位置下的竖向位移、水平位移、竖向应力与剪应力的变化规律,以期为我国高速公路路基的拓宽设计提供参考。     

振动荷载下倾斜桩复合地基变形控制研究

桥梁等工程现场施工时难免出现因施工不当或侧向开挖等因素导致桩基础产生倾斜,而目前对于含不同倾斜角的桩及地基在振动循环荷载下的变形性能研究较少。文章通过室内模型试验,对含不同倾斜角管柱桩及地基施加竖向循环荷载,测量其在不同加卸载阶段的沉降量和水平位移。结果表明:(1)在加卸载过程中,桩和地基的沉降及水平位移随着荷载、加载次数和倾斜角度的增加而增大,实际工程中可以通过预压法减少后期的沉降和水平位移量;(2)每次加卸载时土体产生的沉降与位移变形,均包含弹性变形和塑性变形。结合试验结果,对倾斜管柱桩在竖向循环作用下可能产生的病害进行了机理分析,并提出了防治措施。     

新型双层排水沥青路面结构优化设计

文章利用有限元软件建立数值模型,研究了不同结构层厚度组合下路面的力学响应,计算了不同结构参数的路面临界降雨强度,并讨论了结构参数对新型双层排水沥青路面排水性能的影响,得到如下结论:(1)不同排水层和防水层的厚度组合工况下路面结构的整体受力情况相同,排水层和防水层的厚度组合对新型双层排水沥青路面在车辆荷载作用下的力学响应特性影响很小;(2)影响新型双层排水沥青路面排水能力的因素由强至弱分别为上层空隙率、横坡、下层空隙率、上层厚度,在上层空隙率为20.0%、横坡为6.0%、下层空隙率为20.0%、上层厚度为4.5 cm的工况下,新型双层排水沥青路面的临界降雨强度最大,达到了7.56×10^-6 m/s。     

不同节理位置及倾角对隧道围岩稳定性的影响分析

文章以黄土含节理地区隧道开挖为例,采用有限元软件Midas建立模型,并考虑不同节理位置和节理倾角两种工况,对隧道围岩变形以及应力变化规律进行了分析。结果表明:(1)考虑不同节理位置时,对于水平位移,节理的存在会略减小靠近节理一侧拱腰的最大水平位移;对于竖向位移,节理的存在使得最大竖向位移向节理处靠近。节理在拱腰、拱肩和拱顶时,其最大竖向位移比无节理时分别大8.8%、10.3%和0.3%,节理在拱肩处应力比拱腰和拱顶时围岩应力分别大3.2%和4.0%。(2)节理倾角为30°、45°、60°和90°时的最大竖向位移值比无节理时分别大23.0%、14.8%、9.3%和7.4%,随着节理倾角的增大,最大竖向位移值逐渐减小;节理倾角为45°、60°和90°时的最大应力比节理倾角为30°时分别小0.4%、1.1%和2.0%,随着节理倾角的增大,最大围岩应力逐渐减小,但整体变化趋势不大。     

摊铺机振动频率对路面结构层摊铺质量的影响分析

路面结构层的密实度和平整度是道路竣工验收的主要技术指标,而摊铺机的振动频率是影响结构层平整度和密实度的重要因素。详细阐述了沥青路面结构摊铺机的工作特点以及工作原理,并通过试验段测试分析摊铺机的振动频率对路面结构不同层位摊铺效果的影响。结果表明,摊铺机振动频率对路面结构层的平整度和密实度有较大影响,随着振动频率的增加,沥青面层的平整度下降,水泥稳定碎石基层的平整度增大,两结构层呈现相反的规律;而随着振动频率的增大,面层和基层的压实度都增大。     

公路沥青路面结构动力响应及车辆舒适度分析

文章以某高速公路工程为例,选用ANSYS数值模拟软件,建立标准沥青路面有限元模型,探究公路沥青路面结构的动力响应规律,并基于已有研究成果,采用主客观相结合的评价方法对不同行车参数条件下的乘车人员舒适度进行分析,得到如下结论：沥青路面结构的动力响应随车重和制动力的增大而增大,随车速增大呈现先增大后减小的趋势;沥青路面结构竖向响应对车重敏感性强,路面水平动力响应对车辆制动变化的敏感性强,车速对路面动力响应的影响较小;车辆行驶速度越大、制动力越大则车辆的动力响应越明显,乘车舒适度越低;车重会降低车辆的动力响应,提高乘车舒适度,但车重过大极易引发安全事故,故需进行合理限制。     

高速公路路堤不同填筑高度下的位移及应力分析

文章以某地高速公路路堤填筑为研究对象,采用配制的改良土进行路堤填筑模拟分析,并研究了不同填筑高度下的路堤位移及应力变化规律.结果 表明:(1)路堤水平位移沿中心两侧呈对称分布,从中心往两侧路肩方向水平位移依次增大,且路堤顶部位移随填筑高度增大,路堤填筑高度越大越不安全;(2)路堤顶部竖向位移最大,沿深度向下竖向位移逐渐...     

低温地区橡胶沥青应力吸收层对沥青路面结构温度应力的影响

本文采用有限元软件对低温地区典型的半刚性沥青路面结构进行了力学响应模拟,分别计算了温度应力和温度与荷载共同作用下的路面结构力学响应,分析了不同时刻路面内部温度应力随外界环境的变化规律,计算结果表明:无论是单独温度作用,还是荷载和温度共同作用,路面结构应力随外界气温呈现周期性变化,设置应力吸收层可显著减小沥青层底拉应力,说明设置应力吸收层可抑制或减缓基层反射裂缝向面层扩展。     

路面结构层厚度对级配碎石应力状态的影响分析

级配碎石材料作为柔性材料的一种,在组合式基层以及半刚性基层沥青路面补强结构中大量应用,具有良好抵抗反射裂缝、排水的作用。在路面结构层中具有明显的应力依赖性,与其所处层位、各结构层厚度与模量等均直接相关。在路面结构设计中通常仅对基本参数取值而忽略其应力依赖性,特别是在补强路面结构中,由于受高程限制,补强层厚度对其力学性能影响尤为重要,主要对补强结构设计中各结构层厚度对级配碎石应力状态影响进行分析。     

橡胶粉改性CA砂浆对轨道板受力的影响分析

文章基于橡胶粉改性CA砂浆力学性能的优越性,采用大型有限元软件ANSYS建立CRTSI型板式无砟轨道模型,研究轨道板在温度荷载与列车荷载分别作用下的应力状态,分析橡胶粉含量从0%到20%变化时,轨道板应力状态的变化情况。结果表明:温度荷载作用下,轨道板应力状态有所改善,其中,轨道板纵向拉、压应力,横向拉、压应力,板中、板角位移均随着橡胶粉含量的增大而逐渐减小,从而减轻轨道板翘曲变形;列车荷载作用下,轨道板应力状态尤其是横、纵向拉应力的最大值会随着改性CA砂浆中橡胶粉含量的增大而逐渐降低。     

高速公路长大陡坡路段半刚性沥青路面设计中剪应力研究

<正>沥青路面结构层受到的剪应力过大,将导致沥青路面出现车辙、推挤、滑移、拥包以及TOP-DOWN开裂等破坏。长期以来,我国沥青路面设计规范中设计指标为路表弯沉和沥青层底弯拉应力,并未考虑剪应力。而在纵坡路段,路面受到水平荷载影响,内部剪应力急剧增大,导致纵坡路段剪切破坏及其严重。为此,本研究采用层状弹性体系理论,分析纵坡路段半刚性基层沥青路面剪应力分布特点,为纵坡路段半刚性沥青路面的设计研究提供参考。     

广西平南三桥施工阶段静风响应研究

为评估广西平南三桥施工阶段中的抗风稳定性,文章通过有限元软件计算了塔架和拱肋在无横向缆风索及安装横向缆风索后,不同风攻角及风偏角条件下的最大位移,并探究了缆风索不同初应力及横截面积对静风作用下塔顶及拱肋位移的影响。结果表明:(1)设置缆风索能有效减小塔顶顺桥向、横桥向以及拱肋横桥向的位移;(2)在静风作用下塔顶及拱肋横桥向位移对缆风索的横截面积较为敏感,对初应力则不敏感,增大横截面积能够明显降低静风作用下拱肋横桥向位移;(3)在各缆风索布置情况下,各最不利工况出现的条件较为集中,在设计中应予以重点关注。     

路面结构参数变化对路面结构的影响

分析了沥青路面结构层模量和厚度的变化对沥青路面结构层应力、应变和弯沉分布规律的影响,为合理选择路面结构参数,作好路面结构组合设计工作奠定了基础.