岩石蠕变对隧道二次衬砌结构影响的研究

岩石蠕变是岩石的重要力学特征之一.在隧道开挖完之后的很长时间内,围岩会因为蠕变而进行应力调整,蠕变产生的荷载由隧道的初期支护和二次衬砌联合承担.在隧道设计中往往将二次衬砌作为安全储备,而没有分析围岩蠕变荷载对二次衬砌的影响,因此分析隧道二次衬砌受力以及健康程度随时间的变化是十分有必要的.文章结合泥巴山隧道工程,利用大型有限差分软件FLAC3d的Burgers蠕变模型,分析了不同时间蠕变对围岩应力重分布以及对二次衬砌的力学性能的影响,得出了一些有价值的结论.     

沥青混凝土三轴静态蠕变车辙预估研究

通过对沥青混凝土车辙的分析,车辙与沥青混凝土内因组成材料性能、温度及外因行车速度、行车荷载都有关系,运用三轴静态蠕变试验Flow time来统一表征了沥青混合料复杂的材料性能,并与行车速度、路面各亚层温度、作用次数建立关系,进行车辙深度的预估,最后经验证,回归结果精度高,除间断级配沥青混合料SMA外,可以用于预估沥青混合料的车辙深度。     

基于动态蠕变试验的沥青混合料永久变形研究

采用伺服液压试验机（UTM-25）对普通重交沥青和聚酯纤维改性沥青混合料进行动态蠕变试验,对比分析了粗、细级配沥青混合料的抗永久变形能力.在抗变形能力较好的粗级配混合料中,分别进行不同掺量聚酯纤维和温度的动态蠕变试验.试验结果表明：粗级配沥青混合料比细级配的具有更好的抗永久变形能力;在最佳掺量时,纤维改性沥青混合料抗永久变形能力更优越;纤维改性沥青混合料对温度敏感性明显小于普通重交沥青混合料的.     

级配碎石动态CBR试验研究

针对不同级配类型进行静态和动态 CBR试验,得出级配碎石结构类型对 CBR的影响：在悬浮密实型、骨架密实型和骨架空隙型3种类型中,骨架密实型的 CBR值最大,力学性能最优。主要对动态 CBR 进行研究,气动伺服系统的运用更加具有说服力。动态 CBR通过应变的变化率反应级配碎石的力学性能,变化率越小,性能越好。通过动态 CBR试验数据的进一步处理,得出级配碎石的蠕变模量,能更有效地说明不同级配类型对级配碎石强度特性的影响。     

不同种类纤维沥青路面高温性能的蠕变试验研究

纤维的掺入能够改善沥青路面的性能,为了研究不同种类纤维对沥青路面高温性能的影响,首先对AC-16级配的不同种类纤维沥青混合料试件进行高温蠕变试验,研究纤维种类对蠕变变形量及劲度模量的影响, 结果表明,相同时间下聚酯纤维的蠕变变形量最小、劲度模量值最大,高温性能最佳;其次,采用Burgers粘弹性模型来表征纤维沥青混合料的粘弹性特征,Burgers模型的η1值愈大代表抗永久变形能力愈强,三种纤维η1值的大小规律为聚酯纤维＞木质素纤维＞矿物纤维.     

柔性基层沥青路面车辙的数值模拟

在归纳总结国内外沥青路面车辙预估方法基础上,首先选取AC-13、AC-16、AC-20三种不同类型沥青混合料,采用静压法成型试件,分别进行了不同温度(20℃、30℃、40℃、50℃、60℃)条件下的单轴静载试验,通过数据处理和回归分析,得到AC-13、AC-16、AC-20蠕变参数,并由抗压回弹模量试验获得弹性参数,从而确定了变温条件下车辙模拟计算的材料模型及参数,然后使用ABAQUS有限元分析软件对常见的一种柔性基层沥青路面结构进行车辙非线性数值模拟,以预估沥青路面车辙达到临界修复或破坏的时机,为沥青路面的养护和维修时机确定进行及时预警。     

沥青路面高温车辙仿真分析研究

基于粘弹塑性理论粘弹塑性本构关系,运用ANSYS软件建立了津滨高速改扩建新建沥青路面车辙分析的有限元模型,对比分析了优化路面设计方案（GTM法）与原设计方案（Marshall法）路面车辙的发展规律。结果表明：GTM法优化设计方案具有较好的抗车辙效果,显著延缓了车辙病害的发生;永久变形主要由绝对车辙引起,侧向隆起仅占4％,沥青路面车辙主要产生在结构表面以下20cm深度范围以内,主要集中在4～10m范围,这部分的永久车辙变形约占总变形的60%。另外,进行了一系列重载作用下的路面车辙模拟,对基于车辙等效的轴栽换算进行了探讨,提出轴载换算系数为5.62,对今后的基于车辙为控制指标沥青路面设计具有重要的指导意义。     

基于蠕变参数的沥青路面结构抗车辙性能评价

为了评价各种路面结构的抗车辙性能,建立基于蠕变参数的非线性有限元模型,对3种不同的中下面层沥青混合料路面结构进行车辙深度计算。结果表明：路面结构产生的车辙断面均呈现“W”形分布,车辙最大值出现在车轮轮迹正下方,由于中面层的横向迁移,两端产生了隆起变形。3种路面结构的车辙发展与沥青混合料的蠕变规律相符合,SBR沥青混合料作为中下面层的路面结构抗车辙性能最好,70＃沥青混合料路面结构的抗车辙性能最差。     

2．25Cr─1Mo钢焊接接头蠕变断裂时碳化物状态的研究

选择２２５Ｃｒ─１Ｍｏ钢手工电弧多层焊焊接头进行了不同工艺规范的持久强度试验，用透射电镜对蠕变断裂时母材和焊缝碳化物的形态、大小和分布进行了分析，采用选区电子衍射和ＥＤＡＸ能谱分析方法对析出的碳化物类型进行了鉴定．结果表明，试验中出现的碳化物类型分别为Ｆｅ３Ｃ，Ｍｏ２Ｃ和Ｍ２３Ｃ６．在试验时间较长应力较小时，断裂试样中针状Ｍｏ２Ｃ在晶内聚集粗化，块状Ｍ２３Ｃ６在晶界聚集粗化，这种碳化物分布状态是影响蠕变断裂的主要因素．     

沥青混合料高温稳定性评价指标的试验研究

通过大量的室内试验,对沥青混合料高温性能的4种评价指标(动稳定度、车辙试验相对变形、单轴蠕变试验劲度模量、Superpave混合料最大次数下的残余空隙率)进行了比较分析。研究表明,采用不同评价指标来评价沥青混合料的高温性能,其基本规律是一致的;车辙试验的相对变形指标比较直观、准确;单轴蠕变试验与SHRP Superpave混合料高温性能的评价方法较为接近。车辙动稳定度指标有一定的局限性,建议采用其他3项指标来评价沥青混合料的高温性能。