采用ATPB基层的水泥混凝土路面结构力学分析

借助有限元软件ABAQUS,分析水泥混凝土面层的厚度、基层的厚度、基层的模量等对路面应力的影响,得到相应的规律。分析结果表明:面层厚度并不是越厚越有利,基层模量变化对基层和面层的应力影响显著。     

半刚性沥青路面两阶段设计方法的应用

运用两阶段设计方法对三种路面结构方案进行分析对比,建议在进行路面结构设计时,适当增加沥青面层厚度和减薄半刚性层的厚度,以提高半刚性层疲劳破坏后沥青面层剩余疲劳寿命占总疲劳寿命的比例。     

基于有限元的波纹管疲劳寿命影响因素分析

基于ANSYS的APDL参数化编程语言,在热-应力耦合的复杂工况下,对波纹管进行有限元建模。同时在充分考虑了波纹管非线性特点的前提下,确定了其疲劳破坏的危险位置,计算了疲劳寿命,进而探究得出影响因素与波纹管疲劳寿命之间的关系。研究表明:波纹管疲劳寿命随壁厚、直壁段倾斜角的增大而增大,随波数、波高、受载的增大而减小,不同材料类型适用于不同疲劳寿命要求的场合。这些结论有助于波纹管的疲劳寿命设计。     

粒料层路面非线性效应分析及修正

应用迭代法和有限元软件ANSYS,建立可考虑粒料层非线性特性的路面结构分析程序;对于粒料基层柔性路面而言,在圆形荷载作用下粒料基层上中部的弹性模量较初始值有所增加,而下部性模量则减小。粒料基层弹性模量这种变化对路面结构力学响应的影响可通过等效模量修正系数来表征。本文详细分析了面层刚度半径、基层厚度、荷载集度、以及初始围压等因素对面层层底压应力、面层层底弯拉应力指标的等效模量修正系数的影响规律。结果表明,粒料层非线性对面层层底压应力、面层层底弯拉应力的影响较大,而对路表弯沉、路表弯沉盆及土基压应变的影响很小,一般精度要求时可忽略。     

半刚性基层材料抗弯拉模量衰变规律研究

半刚性基层材料在使用过程中强度和模量都会随着荷载作用次数的增加逐渐减小。为了对半刚性材料的抗弯拉性能的衰变进行研究,文章选取了四种典型半刚性基层材料为试验对象,研究半刚性基层材料弯拉模量的衰变过程。试验发现:四种半刚性材料的抗弯拉模量随着加载次数的增加不断减小,其模量衰变过程大致可分为三个阶段;不同类型材料的抗弯拉模量衰变规律以及不同衰变阶段的幅度有所不同;半刚性材料级配对其抗弯拉模量值有比较大的影响,但采用粘结料剂量相同,而级配不同,材料的模量衰变幅度、走势及衰变过程基本相同;混合料类型相同但是粘结料不同,其抗弯拉模量衰变过程也不同。     

半刚性基层模量的衰变研究

半刚性基层模量的衰变对沥青路面的疲劳寿命具有重要的作用,通过研究半刚性基层模量的衰变,对于沥青路面的设计、养护提供了依据。     

移动荷载作用下沥青路面表面裂缝应力强度因子分析

文章结合沥青面层和半刚性基层间的摩擦接触状况,分析沥青路面表面裂缝应力强度因子的变化规律,探讨了不同的面层厚度、不同的面层和基层模量以及不同的裂缝深度对应力强度因子的影响,为改进沥青路面的抗裂设计方法和表面裂缝的养护维修提供理论参考。     

土基模量对沥青路面性能影响分析

从沥青路面结构层施工质量控制、半刚性基层反射裂缝扩展、路面疲劳寿命三个方面分析了土基模量对半刚性基层沥青路面性能的影响规律,提出了沥青路面土基模量的合理设计和施工控制措施。     

弹性薄层自破冰路面层间剪切试验研究

弹性薄层自破冰路面结构中,低模量弹性铺装层与原路面面层两种材料性能差异较大,其层间界面的良好粘接至关重要。文章采用自制夹具进行层间斜剪试验,研究了剪切速率和试验温度变化与层间界面剪应力之间的关系;通过试验发现弹性薄层自破冰路面结构中低模量弹性铺装层与原路面层间的剪应力随温度的升高而略有增大,随剪切速率的增大而增大。     

富水砂层影响下隧道开挖失稳破坏机理研究

为研究富水砂层影响下隧道开挖失稳破坏机理,文章依托某隧道实际工程,通过FLAC 3D软件进行建模与计算,考虑富水砂层厚度、隔水层厚度、粘聚力和内摩擦角等因素影响,分析各因素对围岩变形破坏的影响规律。结果表明:隧道拱顶对应位置的地表沉降值明显大于其他位置的地表沉降值,拱顶正上方的围岩内部位移随着深度的增加而逐渐增大,隧道拱顶位置的沉降达到最大值;随着富水砂层厚度的逐渐减小以及隔水层厚度的逐渐增大,地表沉降值和拱顶正上方的围岩内部位移不断减小;富水砂层和隔水层的厚度对隧道围岩变形存在较大影响,在隧道的选线过程中,应保证隧道拱顶与富水砂层之间存在足够的安全距离;随着隔水层粘聚力和内摩擦角的逐渐增大,地表沉降值和拱顶正上方的围岩内部位移不断减小:在隧道施工过程中,可考虑通过超前加固措施或者向隔水层进行注浆加固以提高隔水层粘聚力和内摩擦角,降低隔水层的渗透性。     

桥面铺装层内应力应变分布及结构厚度的讨论

采用各向同性的大挠度薄板建模,利用三维有限元分析方法,对桥面铺装设计中的关键参数进行讨论,探讨不同参数组合条件下铺装层内部受力分布的影响,有限元分析结果表明,沥青混凝土铺装层厚度,粘结层模量对铺装层内部以及铺装层与粘结层界面的剪应力影响最为显著,桥面铺装设计厚度设计宜在10～12 cm,同时设置必要的防水粘结层。     

材料参数变化对沥青加铺层结构应力的影响

采用沥青加铺层结构是修补旧水泥路面的有效方法,但由于旧水泥路面裂缝的存在,沥青加铺层易产生反射裂缝。文章建立三维有限元模型,模拟在交通荷载作用下,通过分别改变加铺层模量、夹层模量、加铺层厚度、夹层厚度以及基础模量,得出加铺层应力响应的变化规律。其结论对实际工程中选取合理的修补方案具有一定的参考意义。     

金属波纹管疲劳寿命的有限元分析

应用MSC.Fatigue软件,利用E-N曲线,以初始裂纹法为主要分析方法,对U型波纹管进行疲劳寿命分析,得到波纹管在各种工况下的疲劳寿命,从而进行波纹管的优化设计。主要介绍了波纹管寿命分析的一般思路及其力学原理。经试验验证：有限元法能够很好地模拟金属波纹管的疲劳寿命,精度也大大高于经验公式,同时也为波纹管寿命分析开辟了新的研究途径。     

隧道路面不设基层时水泥混凝土板的应力分析

文章通过建立不设基层的隧道水泥混凝土路面的分析模型,运用三维有限元分析方法,对隧道路面不设基层时在不同基岩模量和轴载下的弯拉应力进行分析,判断在何种基岩模量下可以不用铺筑基层而能保持水泥混凝土板不出现弯拉强度不足的情况。从而可以充分利用基岩的高强度,减薄路面总的厚度,节省造价。     

干线公路高模量沥青混凝土应用研究

文章试验研究了不同PR/RA改性剂掺量的高模量沥青混凝土(HMAC)的抗车辙性能,分析了层位、层厚、模量、轴载、温度和荷载次数等因素对高模量沥青混凝土路面抗车辙性能的影响程度,提出了合理的路面层位设置、模量取值范围及路面结构组合,并通过某干线公路试验路段,验证了高模量沥青混凝土的抗车辙效果。     

高粘度硬沥青混合料路用性能研究

文章对高粘度硬沥青混合料路用性能进行了研究,通过室内试验对高粘度硬沥青(AH-30)、重交通沥青(AH-70)和SBS改性沥青混合料路用性能进行全面的对比试验,结果表明,高粘度硬沥青具有粘稠度大、针入度小的基本特点,其混合料具有高强度、高模量、优异的高温稳定性、水稳性及抗疲劳性能,可应用于南方湿热地区沥青路面的中下面层,从而大大提高沥青路面的使用性能和使用寿命。     

输油管道环焊缝缺陷疲劳寿命评估

采用管道失效评估方法可评估静载荷作用下缺陷是否满足适用要求。但在内压等交变载荷作用下,输油管道环焊缝仍存在疲劳破坏的可能。为评估管道环焊缝缺陷的疲劳寿命,进行管道母材和环焊缝疲劳裂纹扩展速率试验,并分析和统计管道实际运行压力数据以及环焊缝缺陷开挖验证数据,采用BS7910标准方法计算疲劳寿命值。结果显示在仅考虑管道内压波动情况下,管道环焊缝平面型缺陷的疲劳寿命结果满足管道设计使用要求。     

低剂量水泥稳定碎石基层研究

文章针对半刚性基层强度高,但反射裂缝和温缩裂缝突出的缺点,分析不同的基层模量对土基顶面压应变、面层底部的拉应变、面层内部的最大剪应力的影响,提出了合理的基层模量范围。并通过回弹模量试验,分析了不同水泥剂量对水泥稳定碎石基层结构强度的影响。