SINOTPS高黏沥青改性剂的特性及其应用技术研究

结合采用SINOTPS高黏度沥青的排水降噪试验路工程,通过室内沥青和沥青混合料试验研究了SINOTPS高黏沥青改性剂的特性,通过试验路实体工程的实施进一步研究验证了SINOTPS高黏度改性沥青具有优良的高温稳定性能、低温抗裂性能及耐久性能,不失为一种实现排水降噪路面结构的优良沥青结合材料。     

隧道围岩反分析与施工数值模拟

结合殷家岩隧道施工,对隧道围岩进行了位移反分析,得到了围岩松动区的弹性模量;应用反分析结果进行数值模拟,预测后续施工步的位移和应力;同时,将预测结果与现场观测进行比较,检验反分析结果。结果表明,利用反分析得到的围岩参数预测后续施工步的位移与现场观测结果比较吻合。     

梁腹板开圆孔节点的分析模型

在距柱表面一定距离的梁腹板上开设一定大小的孔洞是改善钢框架结构抗震性能的一种有效手段,文中结合试验结果提出了梁腹板开圆孔节点的分析模型．为了能够在结构的弹塑性分析中考虑梁腹板开圆孔节点的影响,除在梁端、柱端设置塑性铰外,还应在腹板孔削弱处增设塑性铰．新增塑性铰位于腹板削弱区域最危险截面处,其弯矩一转角关系与普通实腹式钢梁一致,仅屈服点存在一定的差异．利用该模型对梁腹板开圆孔节点的拟静力试验及含梁腹板开圆孔的钢框架抗震性能试验进行了模拟,其结果能满足工程要求．     

基于网格截面法的非线性梁单元

为准确描述材料进入非线性阶段后的应力状态,针对采用梁单元时框架结构材料非线性的有限元分析问题,提出了基于分布式塑性理论的三维材料非线性梁单元分析方法--网格截面梁单元法,并通过算例对其有效性和准确性进行了验证.这种方法采用平面等参单元将梁单元截面网格化,通过引入材料本构模型,由截面网格材料的应力-应变关系和应力分别积分得到梁单元的截面刚度矩阵和截面抗力,再通过位移插值函数计算梁单元在材料进入非线性阶段时的单元刚度矩阵和节点抗力.     

纤维沥青混合料的增强作用机理研究与应用

沥青混合料是多相、多组分、非均质的颗粒型黏弹塑性复合材料,受温度影响明显．抗压拉比低;极限拉伸变形小,尤其是极限低温变化中,尤其动载和静载的作用．易引起拉裂破坏：高温下．其黏接性敏感而高温抗变形能力差,极易产生高温塑性变形。为了改善提高抗高温流动性和增强其低温阻裂性能;在混合料中掺入短纤维可明显改善混合料的性能。     

用有限元法确定弹塑性材料结构的极限承载力

确定弹塑性材料结构的极限承载能力是结构设计中极其重要的一个问题,它通常是采用弹塑性非线性有限元方法来进行分析的.本文提出了利用基于一系列线弹性有限元解来获得弹塑性材料结构的极限承载能力的试验误差法,并将它与切线法和割线法进行了比较和讨论.在计算的每一步中,根据应力松弛系数降低杨氏弹性模量,并将结构的应力松弛系数和作为误差指标.当结构的误差指标小于给定的误差容限时就得到收敛解.本文方法可计算出结构受载后直到崩溃时应力、应变和载荷-变形曲线.数值实验表明,本文方法是有效的和可行的.     

基于Johnson-Cook黏塑性模型的沥青路面车辙计算

采用Johnson-Cook模型描述沥青混合料黏塑性本构关系,通过不同温度和不同应变率下单轴压缩试验确定沥青和改性沥青混合料的Johnson-Cook黏塑性模型参数,利用ANSYS瞬态动力学分析理论,分析了在设计年限内当量轴次和超载等不同条件下对沥青路面车辙变形的影响。结果表明:使用天然岩沥青改性沥青面层比基质沥青面层的抗车辙性能均提高20%,符合沥青路面车辙变形实际情况;基于Johnson-Cook黏塑性模型的车辙计算方法,为沥青路面车辙研究提供了一种新的思路和技术途径。     

沥青混凝土面层合理厚度的确定

车辙深度控制指标 沥清混凝土路面车辙是由于沥青混凝土的粘弹塑性,在车辆荷载条件下,竖向压缩和侧向挤出产生的。这种永久变形是沥青混凝土的蠕变变形,是与时间有关的不可恢复变形。     

高黏改性排水沥青混合料路用性能研究

排水沥青路面因具有大空隙、耐磨抗滑、雨天行车无水雾、低噪音等优点,目前被广泛推广应用。为进一步提高排水沥青路面的路用性能,文中通过向SBS改性沥青中掺加6%、8%、10%和12%4种不同比例的HVA高黏改性剂制备复合改性沥青,对复合改性前、后沥青进行试验,并对确定最佳掺量的复合改性排水沥青混合料进行高温稳定性、低温性能、水稳定性试验研究。结果表明:推荐方案的复合改性排水沥青混合料在高温性能、低温性能、水稳定性等方面均好于SBS改性排水沥青混合料。高黏剂的加入可显著改善沥青混合料的路用性能,提高排水路面的耐久性,具有一定的推广价值。     

刚性基层沥青路面参数动态反演

为了对刚性基层沥青路面结构的模量反演提供参考,采用谱单元法作为正分析方法,利用实测弯沉时程曲线和理论计算结果构造优化目标函数,通过数值优化方法对沥青路面力学参数进行动态反演,并与传统静态方法反演的结果进行了比较。结果表明：传统静态方法反演得到各结构层的弹性模量,动态方法反演能得到沥青层动态模量主曲线和相位角主曲线以及其他结构层的弹性模量;动态模量和相位角主曲线组成完整的黏弹性参数,可以更全面地描述沥青混合料的力学特性与频率的相关性;动态反演方法采用各传感器处弯沉时程曲线作为优化过程中的约束条件,静态反演方法中仅采用弯沉曲线峰值作为优化约束条件,约束力度远小于动态反演方法,导致静态反演结果的变异性远大于动态反演结果,尤其是基层和底基层,静态方法反演结果的变异系数可达动态反演结果的2倍以上,而且反演得到的各结构层的弹性模量处于材料典型取值范围内的百分比明显小于动态反演结果。静态反演方法易引起"模量窜层"现象,造成反演结果失真,无法客观地对路面结构层进行质量评定;动态反演方法能利用实测弯沉时程曲线的全部信息,保证反演结果收敛于真实值,有效避免"模量窜层"现象,为路面质量评定提供有效途径。