三轴重复荷载作用下沥青混凝土永久变形性能研究

利用CRT NU-14气动伺服材料试验仪对AC-13、AC-16及AC-20等3种沥青混凝土材料进行三轴重复荷载蠕变试验,研究不同试验温度和不同应力水平下沥青混合料永久变形变化规律;在流变学理论基础上推导了基于修正Burgers模型的重复间歇荷载作用下沥青混合料力学模型,并通过数据非线性拟合建立了不同温度条件下的材料永久变形与荷载作用次数以及温度的预估公式。研究结果表明：三轴重复荷载试验环境中,材料永久变形呈现明显三阶段变化规律;偏应力水平及温度升高均会导致材料变形发展速率的增大;高温短时间与低温长时间的永久变形等效性证明了三轴动态重复加载试验作为评价沥青混合料高温流动变形特性的试验方法是合适的;＂永久变形-作用次数-应力＂三维曲面具有较好的精度,能直观全面反映沥青混凝土材料高温变形特性。     

加速加载下沥青路面地震波模量分析

为探索沥青路面地震波模量与路面响应的关系,在细砂路基上的半刚性基层沥青路面进行了MLS66足尺加速加载试验,同时进行了加载区域地震波模量的测试,分析了地震波模量与加载次数、路面温度、车辙变形以及沥青面层底部拉应变的定性或定量关系.结果表明:在加速加载试验过程中,地震波模量随加载次数的衰减过程大致可分为迅速衰减及稳定降低阶段,前一阶段中平均衰减速度为0.1 GPa/万次,模量减少值约占总地震波模量降低值的75％,后一阶段衰减速率降低一个数量级;地震波模量与车辙永久变形呈二次多项式关系;地震波模量与上面层层底温度的变化趋势相反,多项式模拟可较好地表达二者关系;地震波模量与面层层底纵、横向应变变化趋势相反,且变化程度相当.     

高速铁路路然结构变形分析

高速铁路对于路基的变形有严格的要求，本文对中，日德三国高高速铁路的典型路基断面进行了对比分析，分析结果表明，中国高速铁路的基断面是合理的，参数要求是合适的。     

基于形变模型和有限元的3D表面重建

提出了一种利用弹性形变模型重建3 D表面的方法，该形变模型在模拟的外力作用下朝着从图像数据抽取的物体表面变形，内力维持模型的光滑性．利用动力学原理和有限元导出了表面重建的动态有限元方程．实验结果表明该方法的有效性     

沪宁高速公路沥青路面结构抗车辙性能环道试验研究

结合沪宁高速公路扩建工程,对其拟采用的3种沥青路面的结构在50℃～60℃高温下进行了环道车辙试验并测试了沥青路面各结构层的永久变形,分析了水泥稳定碎石半刚性基层、级配碎石柔性基层和各沥青结构层变形对路面车辙的影响。环道试验测定结果表明,对于沥青层厚度超过20cm的沥青路面结构,其柔性基层或半刚性基层对车辙的影响没有明显差异,永久变形主要发生在20cm深度范围以内。     

AASHTO 2002沥青路面永久变形叠加方法验证

沥青路面的永久变形叠加问题是永久变形研究中的难点。首先对现有的用于沥青路面中的叠加方法进行了分析,指出其不适合于永久变形叠加问题;而后对AASHTO 2002柔性路面设计指南中的永久变形叠加方法进行了简要介绍,并采用两种APA试验方法对AASHTO叠加方法进行了验证。验证结果表明,AASHTO方法并不能准确预估永久变形;应力历史对永久变形叠加结果有很大影响,而以应变硬化原理为基础的AASHTO叠加方法不能体现应力历史的影响。因此,AASHTO 2002的叠加方法还存在着一些局限,需要进行修订。     

高速公路改良风化砂-红黏土路基填料永久变形试验研究

为提高风化砂-红黏土地区路基在车辆荷载作用下的稳定性和耐久性,研究了掺砂比、初始干密度和循环荷载对改良风化砂-红黏土永久变形行为的综合效应,并通过室内三轴永久变形试验分析了这些因素对变形特性的影响。试验结果表明：1)在初始干密度一定的情况下,随掺砂比的增加,永久变形终值先减小后增大,在掺砂比为10%时达到最小值;2)在一定掺砂比下,随初始干密度的增大,最终永久变形终值也增大;3)当掺砂比和初始干密度一定时,土体的永久变形值与循环荷载次数呈对数关系。在此试验结果基础上,建立了综合考虑掺砂比、初始干密度和循环荷载效应的改良风化砂-红粘土永久变形预测模型,并对其进行了鲁棒性验证。鲁棒性验证结果表明,所建模型具有较高的准确性与适用性,可应用于路基工程路基填料永久变形量的预测。     

基于关键特征梯形的城市轨道交通车辆受电弓羊角形变检测方法

针对城市轨道交通车辆受电弓羊角的形变和断裂,提出了基于关键特征梯形的受电弓羊角形变检测方法。首先,进行图像滤波预处理,去除图片中的高斯噪声;其次,对预处理图像进行LC(亮度对标)显著性检测,将图像的前景和背景分离,利用GrabCut算法完成图像分割,简化除采集图像中的受电弓以外的复杂环境背景,保留受电弓的完整特征;最后,按一阶梯度和二阶梯度信息为特征关键点匹配模板,得到2个羊角尖和2个螺母的关键点位置,将4个关键点连接形成特征梯形,对特征梯形面积进行计算,并与标准的受电弓特征面积进行比对,进而计算出受电弓羊角的形变比。试验结果表明：该算法能准确地定位羊角位置和计算其形变,可为维修人员及时更换受电弓提供依据。     

透水性级配碎石基层填料永久变形特性及预估模型

透水性级配碎石基层填料因其大而连通的孔隙可有效增强道路系统的排水和生态功能,对“海绵城市”建设意义重大,但其在交通荷载重复作用下的变形稳定性仍有待深入研究。针对由颗粒堆积理论提出的石砂比(G/S)指标所设计的5种不同的透水性级配碎石填料试样,开展了室内动-静三轴试验,研究了级配和应力状态对填料抗剪强度和累积塑性(永久)应变特性的影响,相应地提出了基于级配和剪应力比的力学-经验法预估模型,验证了模型的准确性。研究结果表明：相同G/S值的填料试样在同一围压水平下的轴向累积塑性应变随剪应力比的增大而增大,在同一剪应力比水平下的轴向累积塑性应变随围压的增大而增大;G/S=1.6~1.8的级配碎石填料抗剪强度和抗永久变形性能均最佳,预估模型对于不同G/S值、剪应力比和围压水平下透水性级配碎石填料轴向累积塑性应变的预测具有较高的准确性。