基于新版沥青路面设计规范的路面结构设计分析

在2017版沥青路面设计规范颁布后,为了分析路面结构原设计方案的可行性,根据新规范的规定,对道路轴载谱进行了实测并对路面材料参数进行了室内试验,对路面结构进行了重新设计,并对沥青面层厚度、路床顶面回弹模量等参数对基层疲劳寿命的影响进行了分析。结果表明:根据实测轴载谱,原设计方案半刚性基层疲劳寿命不满足要求,通过增大路床处理深度提高路床顶面回弹模量可显著提高半刚性基层疲劳寿命。轴载谱实测及路面结构分析结果可为半刚性基层沥青路面结构性损坏原因调查提供依据。     

基于三点弯曲试验的高黏沥青砂应力吸收层的裂缝扩展过程研究

为了研究带3种贯通裂缝的水泥混凝土加铺高黏沥青砂应力吸收层和没有应力吸收层两种结构的反射裂缝的扩展路径与断裂机理,对带3种裂缝的两种结构试件分别进行三点弯曲室内试验。并以扩展有限元方法(XFEM)为基本方法,建立有限元模型对有应力吸收层的加铺层的裂缝扩展过程进行模拟。把扩展有限元模拟结果与室内试验结果进行比较并分析了反射裂缝的力学响应、扩展机理和断裂过程。结果表明:数值计算与试验的结果在断裂形态上相近,两者数据的相关性较高。高黏沥青砂应力吸收层能降低加铺层底部的应力集中,减缓加铺层下部裂缝扩展的速率,达到防治反射裂缝的目的。     

高速公路沥青路面裂缝发展对路面结构性能的影响研究

沥青路面随着服役年限的增加,路面横向裂缝逐年递增,在不同段落区间,横向裂缝分布密度不同,笔者结合相关工程,开展了不同裂缝密度段的路面结构性能研究以及裂缝的产生对路面结构性能的影响研究。结果表明:对于不同裂缝密度段,裂缝密集段混合料疲劳寿命分别是裂缝中等段和较少段的67%和34%,断裂能分别是裂缝中等段和较少段的76%和52%,裂缝的产生加速了面层混合料性能的衰减;裂缝两侧,对于面层混合料,相比距离裂缝2.5m处的芯样,0.5m和1.5m处疲劳寿命分别减少了41%～68%、12%～52%,对于基层混合料,裂缝两侧1.5m内,基层疲劳寿命均小于100次,说明裂缝的产生加速了路面结构寿命的衰减,裂缝对周围0.5m范围内的路面结构强度及性能影响最大。     

广州海珠桥原悬索钢桁架主桥安全监测

广州海珠桥历经多次改造,2011年检测判定主桥[(67.79+49.10+67.79)m三跨连续索桁组合结构]为危桥需抢修,为确保抢修施工前桥梁的运营安全,进行安全监测。建立主桥计算模型,按实测的材料物理力学强度、吊杆力、主缆拉力及钢结构杆件锈蚀率等指标,对模型部分参数进行修正;在恒载+汽-15活载+人群荷载组合下,进行承载能力验算,确定最不利受力杆件。安全监测时,在应力较大的22根杆件布置应力监测点,竖向变形监测点选取桥跨L/2、L/4、L/8及支点等关键截面;根据桥梁承载能力验算结果和容许应力法,确定各监测杆件的应力预警值和边跨、中跨挠度预警值。结果表明,修正的计算模型能准确模拟结构真实受力状况;监测参数及预警值设置合理;监测周期内,各杆件应力增量均未超过预警值,各测点最大挠度增量在2mm范围,小于预警值,结构处于安全状态。     

复合改性橡胶沥青应力吸收层应用技术研究

通过室内试验研究复合改性橡胶沥青应力吸收层的性能变化,结果表明,复合改性橡胶沥青应力吸收层中碎石9.5～13.2 mm的最佳撒布量为12 kg/m~2,沥青最佳洒布量为2.4 kg/m~2;复合改性橡胶沥青应力吸收层的剪切破坏变形是土工格栅的2倍多、乳化沥青封层的近3倍、聚酯玻纤布的近1.5倍。同时通过实体工程应用,验证了复合改性橡胶沥青应力吸收层良好的抗路面反射裂缝能力。     

钢桥面板纵肋顶板焊缝疲劳裂纹扩展的关键影响因素

正交异性钢桥面板疲劳问题突出，纵肋与顶板焊缝处是其关键疲劳易损部位，研究该部位疲劳裂纹的扩展过程并确定关键影响因素及其效应，有助于深刻理解其疲劳损伤机理。建立正交异性钢桥面板疲劳试验节段模型的有限元分析模型，将纵肋与顶板焊缝焊根处的疲劳裂纹近似为半椭圆形裂纹，基于断裂力学实现其扩展全过程的三维数值模拟。在此基础上研究初始裂纹的纵向位置和初始裂纹形状对疲劳裂纹扩展过程的影响，阐明扩展过程中的疲劳裂纹的形状变化，以及疲劳裂纹关键部位应力强度因子幅值的变化规律。研究表明：对于典型的正交异性钢桥面板纵肋与顶板焊缝，在纵向一段范围内，初始裂纹的纵向位置对裂纹扩展的影响不大；初始裂纹形状对裂纹扩展的影响主要体现在裂纹扩展的初始阶段，经过一段时间的扩展之后，不同形状的初始裂纹将演变为相对稳定的形状；持续一段时间后，裂纹将逐渐变得较为扁长；疲劳裂纹在深度方向上扩展超过约顶板厚度一半时，最深点的扩展速率将会减慢；深度相同的裂纹，形状越扁长时越倾向于向深度方向扩展，越不扁长时越倾向于向长度方向扩展。     

砂卵石地层台阶法施工隧道围岩-支护结构应力应变特性三维离散元分析

为了解砂卵石地层隧道围岩和支护结构的应力应变特性，以青海循隆高速公伯峡隧道为依托，借助PFC3D离散元软件对公伯峡隧道穿越砂卵石地层进行三维模拟，重点研究以密排短管棚预支护为根本前提，以三台阶预留核心土为施工方法的砂卵石地层围岩和支护结构的应力应变特性，并与现场实测进行对比分析。研究结果表明： 隧道台阶开挖时，围岩应力集中范围逐渐从拱顶过渡到拱腰，直到拱脚，对应的塑性区范围不断扩大，且密排短管棚对塑性区的发展有一定的“遮拦效应”； 围岩横纵向变形规律一致，主要是向隧道临空面产生收敛变形，且密排短管棚形成的梁拱效应限制了掌子面前方位移发展； 2种方法得到的初期支护变形规律一致，均呈阶段性变化，拱顶下沉累计值大于周边收敛累计值，且两者的最终变形量均满足规范限值要求。     

潜艇耐压液舱结构应力的三维有限元分析

用三维有限元方法给出了潜艇全实肋板带纵骨式耐压液舱结构应力的分布规律,指出了在耐压船体中,轴向应力很大,局部应力集中明显,结构中的应力存在着明显的非轴对称特性,说明了在耐压船体上加设纵骨对于降低轴向应力具有良好的效果.     

让你的车变成保险箱 福瑞达玻璃安全膜

众所周知，玻璃的强度其实很高，一般物体低速冲击玻璃时，没有侵入玻璃内的机会，当冲击力达到玻璃所能承受的极限，便出现碎裂现象。福瑞达安全膜是通过赋予玻璃更大的内张应力，阻止玻璃在受冲击时出现超过极限的弯曲，从而提升玻璃的抗弯强度，来达到防砸甚至防弹的效果的。     

自锚式悬索桥全桥模型试验结构设计与理论分析

桃花峪黄河大桥是世界上跨度最大的自锚式悬索桥,主跨为406 m。利用全桥模型试验的有限元仿真分析研究其体系转换过程,重点介绍了该桥的试验模型在结构设计、体系转换过程及有限元仿真分析方面的一些有益结果。自锚式悬索桥在计算其加劲梁无应力长度时,需要计入加劲梁的压缩变形值;在体系转换过程中,当各构件的无应力参数唯一确定后,结构的成桥状态与吊索张拉顺序无关,因此各种体系转换过程都能实现目标状态;采用无应力长度控制法计算吊索张拉力简单易行,可适用于设计和优化吊索的张拉过程。