厚沥青路面Top-Down裂缝分析及对路面设计的启示

Top-Down裂缝是厚沥青层路面的主要损坏方式。该文首先对Top-Down裂缝的产生机理进行了分析,然后使用断裂力学和有限元模型,对有裂缝路面的裂缝扩展机理和裂缝的增长阶段进行了研究。结果表明,裂缝扩展的机理主要是拉应力作用,路面结构和荷载谱(大小和位置)也很重要;而荷载位置和温度在沥青混凝土中诱发的劲度梯度,连同沥青和基层的劲度,对裂缝扩展也有重大影响。     

疲劳裂纹门槛值的快速测定方法

本文用阶梯状递减的交变载荷测定△K ,结果与公认方法测出的结果符合良好,而且所费时间仅为公认方法的1/3.     

基于断裂理论的公路边坡防护体系研究

在植被护坡技术中,根系对土体的加固作用是很显著的,但大多数植物根系的加固深度,尚不能达到潜在的深层滑坡的滑面埋深,所以,植被在深层滑坡防治方面的作用是有限的。基于离心模型试验研究基础上的加筋护坡技术不仅可以满足深层护坡的要求,而且经济合理。将这两种边坡防护技术相结合,从而形成了一种新型的公路边坡防护体系。首次运用断裂力学原理,分析和解释了植物根系与筋材在边坡土体剪切过程中的阻裂机理,不仅形象地揭示了根系纤维与筋材阻止裂纹发展的过程,而且借助裂纹尖端的应力强度因子,很好地解释了该防护体系对边坡稳定的贡献度。在建立几何模型的基础上,给出了防护体系抗滑力和边坡安全系数的计算公式。     

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。     

用于压力容器缺陷评定的设计曲线方法研究

本文在弹塑性断裂力学分析的基础上,提出了一种新的缺陷安全评定方法一如方法。 文中给出了妈设计曲线及其简化公式,并研究了现行压力容器缺陷评定规范设计曲 线方法用于幕硬强化材料的安全性问题,为进一步修订我国CvDA一84规范提供了 一条合理途径。      

钢桥面顶板-U肋焊缝表贴增强板材疲劳加固方法研究

针对正交异性钢桥面板顶板-U肋焊缝疲劳开裂问题,提出在顶板表面粘贴小尺寸增强板材的疲劳加固方法.采用碳纤维增强复合(CFRP)板和钢板2种疲劳加固板材,开展钢桥面局部区域足尺模型疲劳试验,采用热点应力法分析加固前后顶板-U肋焊缝的疲劳性能,最后根据线弹性断裂力学和有限元计算分析,对比分析不同加固板材下焊缝裂纹扩展过程中...     

基于断裂理论的节理岩体等效弹模的研究

为了研究无填充断续节理岩体的力学特性,假定岩体中的节理类似于断裂力学中的裂纹,利用裂纹扩展的能量释放率理论,结合弹性力学中的Betti互易定理,推导出了在平面应力状态下一组闭合节理平板的等效弹模,并考虑到节理之间的相互影响,对其进行了相应的修正;同时进一步推导了三维含无填充断续节理岩体在闭合状态下的等效弹模。最后得出节理岩体的等效弹模与节理的几何形态及其力学参数以及节理是否闭合有关。     

高等级沥青路面表面裂纹扩展规律研究

针对路表小裂纹的实际状况,将小裂纹视为钱币型,建立了含小裂纹的三维力学计算模型,应用断裂力学的基本原理,研究了表面裂纹前缘各点J积分随荷载与裂缝的不同位置、不同加载方式及路面结构参数的变化规律。     

基于断裂力学的材料低温疲劳寿命估算模型改进研究

针对低温疲劳裂纹扩展速率模型中工程材料疲劳极限难以测定的问题,考虑裂纹扩展应力强度因子门槛值,将屈服强度、抗拉强度及环境温度引入疲劳极限的计算,分别采用热激活模型和引入温度敏感因子对疲劳极限进行修正,并基于断裂力学方法构建低温疲劳寿命改进模型。根据桥梁常用钢材Q345qD母材及对接焊缝在不同低温环境下的试验数据,对改进疲劳寿命模型估算能力进行验证。结果表明：在低温环境下,估算效果较好,所需参数较少且易测得,便于在实际工程中分析及应用。     

基于力学分析法的沥青路面疲劳开裂研究

疲劳开裂是沥青路面常见和主要的病害形式,预测其发展是进行路面预防性养护的前提.文中通过采用断裂力学和有限元分析方法,对半刚性基层沥青路面疲劳破坏机理进行了理论分析和计算,结合试验数据,提出了半刚性沥青路面疲劳开裂的预测方法和方程.