应用正交异性单元模拟沥青路面层间接触状况

依据实测的路面结构层层底的应变值,采用正交异性单元模拟沥青面层与基层之间的复杂接触状况,通过调整相关单元参数可将理论计算结果与实测数据统一起来.提高了路面结构理论计算的可靠性,为深入研究路面结构其它力学指标提供了新的理论方法.     

路面倒装结构弯沉交工验收值修正方法研究

随着我国公路建设的飞速发展,半刚性基层路面暴露出反射裂缝较多、路面早期局部破损等问题,因此倒装结构路面在部分省份开始了应用,但因倒装结构力学计算模型、土基模量、材料特性等方面理论假设与实际状态之间存在一些差异,图纸给定的弯沉交工验收值与实测值难以匹配,不能实际指导施工现场交工验收工作。结合工程实际,使用实测的土基回弹模量及弯沉实测值,依据相关规范计算得到修正计算弯沉值,可为路面倒装结构的沥青层弯沉交工验收提供参考。     

CRCP加 HMA加铺层应力及弯沉分析

连续配筋路面(CRCP)以其良好的整体性、耐久性和行车舒适性，在道路铺装中得到了广泛的应用。但是由于有钢筋和连续配筋路面中特有的横向裂缝的存在，使得对这种路面结构的应力计算困难重重。采用有限元方法，对连续配筋路面加沥青加铺层这种形式的路面结构简化成平面应变情况进行分析，用等参八结点四边形单元作为基本的单元对路面结构进行离散化，用组合单元法模拟钢筋的加劲单向作用，用裂缝单元模拟裂缝的传荷作用。通过计算，分析了裂缝间距和配筋率对路面结构应力和面层弯沉的影响。这些结果对连续配筋路面的设计有指导性意义。     

砂砾石基层混合料的非线性分析

砂砾石组成的混合料具有明显的非线性特点,为反映混合料的这种特点,笔者在文中将混合料的模量视为大、小主应力的函数.通过建立有限单元模型,并以常规试验为依托,将计算各单元的大、小主应力,进而回归出反映模量与应力关系的参数.分析结果更符合路面结构的实际受力情况,对非线性路面结构的力学分析具有一定的理论参考价值.     

由路面振动响应反分析识别交通荷载

交通荷载作用下高速公路路面路基动力响应的分布和传递变化规律已成为解决路基问题的重要研究内容.文中针对道路工程结构的特点,研究基于实测路面振动加速度的交通振动荷载识别问题,建立道路结构动力响应计算模型,提出非线性系统交通振动荷载识别的增量有限元方法,推导了由实测加速度响应计算交通荷载的识别公式,通过工程实例分析,得到了一定条件下路面振动荷载时程曲线.     

砂砾石基层混合料的非线性分析

砂砾石组成的混合料具有明显的非线性特点，为反映混合料的这种特点，笔者在文中将混合料的模量视为大、小主应力的函数．通过建立有限单元模型，并以常规试验为依托，将计算各单元的大、小主应力，进而回归出反映模量与应力关系的参数．分析结果更符合路面结构的实际受力情况，对非线性路面结构的力学分析具有一定的理论参考价值．     

水平荷载对沥青路面表面裂缝的影响

路面裂缝前缘应力强度因子是判断裂缝开裂扩展的重要指标,水平荷载对于表面裂缝的扩展有重要影响。应用有限元软件ANSYS,建立了20节点等参单元有限元模型,采用奇异单元,表面效应单元及断裂力学理论,对路面表面裂缝进行了数值分析,分析了考虑水平荷载与垂直荷载共同作用的情况下对于表面裂缝扩展的影响。计算结果能反映路面破坏的现象和规律,为分析荷载作用下路面表面裂缝的扩展提供依据。     

复合式碾压混凝土路面荷载应力分析

采用ANSYS三维有限元分析技术,建立弹性地基上双层板三维路面结构模型,对复合式碾压混凝土路面结构进行了多种因素影响下的路面荷载应力分析,包括基层和面层的层间接触状况分析,临界荷位分析,碾压混凝土面层的模量和厚度、水泥稳定碎石基层的模量和厚度、以及路基的模量等因素对板底弯拉应力的影响分析,以试验路的荷载应力、温度应力理论计算以及回弹弯沉实测结果,作为路面典型结构的路用性能参考。     

复合式碾压混凝土路面荷载应力分析

采用ANSYS三维有限元分析技术,建立弹性地基上双层板三维路面结构模型,对复合式碾压混凝土路面结构进行了多种因素影响下的路面荷载应力分析,包括基层和面层的层间接触状况分析,临界荷位分析,碾压混凝土面层的模量和厚度、水泥稳定碎石基层的模量和厚度、以及路基的模量等因素对板底弯拉应力的影响分析,以试验路的荷载应力、温度应力理论计算以及回弹弯沉实测结果,作为路面典型结构的路用性能参考。     

水泥混凝土路面的可靠度计算

在分析混凝土路面结构与力学特性的基础上,应用可靠性理论中的干涉理论,探讨了路面可靠度的计算方法,并结合实际进行验算,提出了改进路面可靠度的方法。     

长寿命路面结构设计

为了提高路面实际使用寿命,分析了长寿命路面定义与设计要求,提出了以PCC(水泥混凝土路面) AC(沥青混凝土路面)路面为主体的长寿命路面结构,运用有限元分析软件及路面弹性层状体系理论,分析了PCC板块3.0 m×4.0 m划分方式的优越性,计算了长寿命路面结构的荷载应力和温度应力。计算结果表明:采用3.0 m×4.0 m的板块划分方式,混凝土板底温度翘曲应力减少20%左右,综合应力降低10%左右;提出的路面结构的理论寿命达到了46 a,符合长寿命路面的结构设计要求。     

柔性路面结构可靠度指标研究

本对已建二级公路柔性路面结构的可靠度进行了分析，同时计算了用弹性层状体系理论公式计算的弈沉和实测弯沉的可靠度，在考虑了用Ｆ修正后两之间都存在较大差别。建议对此应作更详细的研究，这睦对确定可靠指标有较大的参考价值。     

路面不平整引起的汽车动荷载计算分析

笔者理论分析了汽车行驶在波浪形路面上时汽车对路面的动荷载作用 ,推导了汽车动荷载与路面波形的理论计算公式 ,实例计算了在给定汽车结构参数、行驶速度、波形路面的波长、振幅时的汽车动荷载 .     

路面不平整引起的汽车动荷载计算分析

笔者理论分析了汽车行驶在波浪形路面上时汽车对路面的动荷载作用,推导了汽车动荷载与路面波形的理论计算公式,实例计算了在给定汽车结构参数、行驶速度、波形路面的波长、振幅时的汽车动荷载。     

基于旧沥青路面结构强度评价的FWD弯沉检测技术研究

采用FWD对某高速公路旧沥青路面进行全线弯沉检测,以及对不同路面结构型式进行FWD与贝克曼梁弯沉比对试验检测,以分析评价旧沥青路面结构的强度状况。根据代表性路段旧沥青路面实测的结构层厚度和力学参数代表值,采用公路路面设计程序计算旧沥青路面顶面弯沉值,比较其与将FWD实测弯沉值转化为贝克曼梁弯沉代表值的差异,有益于旧沥青路面的弯沉检测。     

预应力混凝土梁非线性分析单元模型

为了能够准确有效地分析混凝土梁中预应力钢筋的力学性能,模拟结构中存在的普通钢筋、预应力直线钢筋和预应力曲线钢筋,提出了一种预应力混凝土梁非线性分析的单元模型。应用有限元理论,采用全拉格朗日列式的三维杆单元模拟预应力钢筋;采用实体退化组合壳单元模拟结构;应用钢筋单元和混凝土单元之间的位移场关系形成钢筋对混凝土单元的贡献,将预应力钢筋对结构的作用直接反映在单元模型内部。预应力混凝土T梁的破坏过程模拟结果表明梁的跨中挠度计算结果和试验实测数据吻合,单元模型有效地反映了预应力束的力学性能。     

热反射涂层路面温度场模型建立与分析

基于传热学及气象学原理,采用有限元软件ANSYS CFX建模分析热反射涂层路面、普通沥青路面、水泥路面等3种路面的温度场,表明反射率越高,路面表面温度越低;反射率为51%的热反射涂层路面较沥青路面和水泥路面最大降温值分别为9℃和3℃。同时对这3种路面温度进行了实测验证,理论分析与实测结果基本一致。     

柔性路面土基顶面的应力和位移计算

按弹性理论，对柔性路面路基顶面的应力和位移计算并与实测值比较，计算结果为计算值与实测相符，计算值能反映土基工作状态，计算土基顶面的应力小于1kg/cm^2以及路基整体稳定性是路基正常使用的主要因素。     

路面不平整引起的车辆动载计算方法

为了分析不平整路面上行驶车辆的动载特性,研究了西宝高速公路平整度实测结果,用正弦曲线模拟路面表面,建立了考虑汽车侧倾因素和轮胎阻尼的四自由度车辆振动模型,利用模态理论和编程计算对车辆振动模型在不同路面波长、不同振幅、不同行车速度及左右车轮激励不同时的动载进行了分析和求解,给出了车辆在不平整路面上行驶时产生的动载计算方法。计算结果表明:波形路面上产生的动荷载沿路线纵向呈波形分布,在路面上行驶的车辆对路面可能产生很大的动荷载,最大动荷载系数可达到2.0以上。     

基于动态弯沉分析的路面结构模量反算方法研究

落锤式弯沉仪作为一种动态无损检测方法,在世界范围内得到了广泛应用.弯沉盆包含了大量路面结构信息,可据此对结构层模量进行评价.该文利用谱元法路面计算程序,通过逐步回归和多层感知元神经网络2种方法,对路面模量反算模型进行了研究,并提出了基于弯沉盆的动态模量反算方法.对半刚性沥青路面的实测弯沉数据进行反算后,发现由于实测和理...