钢桥面沥青铺装层裂缝病害分析

为更准确地反映钢桥面沥青铺装层的裂缝尖端应力场特性及认识其扩展规律,以断裂力学为基础,研究了钢桥面沥青混凝土铺装层裂缝的形成及扩展机理。提出采用20节点等参单元、裂缝奇异单元,建立了铺装层线弹性断裂力学有限元模型,通过裂缝尖端应力强度因子的计算,研究了钢桥面沥青铺装层破坏情况对裂缝扩展的影响。研究表明,裂缝扩展的形式和速率受到铺装层开裂的长度和深度影响,应在其扩展到最不利情况前及时修补。     

影响塑料发泡颗粒轻质土强度的因素及其试验研究

利用室内试验方法,对水泥掺入量、塑料发泡颗粒体积含有量、养护龄期、养护环境等因素对塑料发泡颗粒轻质土强度发挥的影响进行了分析,得到了塑料发泡颗粒轻质土的强度发挥在各种不同因素影响下的变化规律。结果表明,轻质土的强度随轻质土中水泥含有量的提高及龄期的延长而增长,可以用指数函数描述轻质土强度与龄期、水泥含有量之间的相关关系;增大轻质土中塑料发泡颗粒体积比,引起轻质土的强度下降;水下环境对轻质土的强度发挥不利,为利于轻质土的强度发挥,在工程应用中应考虑采用有效的排水措施或尽量在水上部位使用。     

小样本条件下混凝土强度代表值的确定

针对小样本混凝土强度代表值确定时不能利用数理统计模型的问题,引入了信息扩散原理,提出了小样本条件下混凝土强度代表值确定的实用计算模型。2个混凝土强度检测案例的计算结果表明,利用《公路工程质量检验评定标准》(JTJ071-98)进行灌注桩芯样混凝土强度代表值确定,得到的代表值保证率在95%左右波动,具有不确定性;利用《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》(CECS 02:88)进行单一构件混凝土强度推定,推定值的保证率小于95%,对结构的可靠性鉴定而言是偏于不安全的,应引起试验检测人员的充分重视。     

重载下刚性基层沥青路面的力学响应分析

应用APBI程序,建立计算模型,采用弹性层状体系理论,对重载下刚性基层(CRCP)沥青路面的力学响应进行了分析,探讨了重载作用下刚性基层沥青路面的应力分布及其影响因素。研究结果表明:路表位于车轮外侧有数点受到垂直于行车方向的拉应力,路表最大剪应力的位置出现在轮胎边缘附近,在拉应力和剪应力的共同作用下行车带轮迹边缘附近容易出现平行于行车带自上而下的裂缝;刚性基层路面拉应力主要由刚性基层承受,随着结构层所受荷载的增加,层底拉应力显著增大;高温下车辆制动时产生的水平力对剪应力的影响很大,当紧急制动时路面最大剪应力比不考虑水平力时增大接近150%,易产生剪切破坏。     

水平隧道火灾通风纵向控制风速的合理确定

针对2种等宽度、不等高度的水平隧道模型,借助CFD技术分析了环境温度、火灾热释放强度、断面形状对临界风速的影响。选择断面水力高度为特征尺寸,获得2种隧道模型对应的量纲一的临界风速随热释放强度的变化关系,且其与缩尺模型试验及全尺度试验结果相比均具有较好的一致性;并基于CFD模拟结果,分析了Kennedy公式的不足。结果表明,大型隧道火灾通风纵向控制风速的确定过程中应避免使用Kennedy公式计算临界风速。     

预应力混凝土斜交空心板正截面强度计算研究

采用有限元方法对预应力混凝土斜交空心板进行非线性全过程仿真计算分析。通过多种工况的计算比较发现,达到极限状态时截面的破坏形式、极限承载力随荷载形式不同有一些差别,并得出预应力混凝土斜交空心板的最小的荷载工况,在此基础上,提出了预应力混凝土斜交空心板正截面强度计算公式,可供工程设计参考使用。     

有限元强度折减法在路基边坡稳定性分析中的应用研究

分析了用有限元强度折减法求解边坡稳定性时的问题,指出用边坡某个部位的位移或最大位移作为边坡的失稳判据有明确的意义。有限元强度折减法计算所得的结果与传统的条分法计算的结果接近。用有限元强度折减法进行边坡稳定性分析时,当采用Mohr—Coulomb破坏准则,岩土材料应用关联流动法则时,结果偏大;而采用非关联流动法则时,稍显保守,因此可以考虑取适当的剪胀角。     

利用BP神经网络反算土基回弹模量研究

根据三层BP神经网络和层状弹性理论体系,结合FWD研究土基回弹模量的反算。通过利用反算的土基回弹模量,比较了理论和实测土基顶面的弯沉值,从而发现所建立的神经模型有很好的识别能力和泛化能力,其模型可作为评价土基回弹模量的有效途径。     

地场温度对湿喷桩成桩质量影响的试验研究

为探索地场温度对湿喷桩成桩质量的影响，自行研制了地场温度现场测试系统，并开发了湿喷桩大型室内相似模型试验系统，研究了湿喷桩桩长范围内地场温度的季节性变化规律和地场温度对湿喷桩强度的影响规律。结果表明：地基16m范围内，地场温度以年为周期变化于12～20℃之间，气温是控制地场温度分布规律变化的主要因素，气温大于20℃时，地场温度随深度呈规则衰减趋势，在12～14m处趋于恒定；气温小于20℃时，地场温度随深度先增加然后递减，在12～14m处趋于恒定，拐点深度约为7m；地场温度变化对浅部湿喷桩强度存在较大影响，而7m以下，地场温度对湿喷桩强度影响较小，不同季节下湿喷桩强度差异不足3％。由此可见，地场温度是影响湿喷桩强度变化的重要因素，合理选择施工时间，可以提高湿喷桩成桩质量。     

设置纵隔板钢桥面双层铺装拉应力逼近式研究

以现行《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）为依据，结合钢桥面铺装的几何特征、力学特性，建立设置纵隔板的钢桥面双层铺装拉应力三维有限元计算模型。在结构设计参数常用取值范围内，对设置纵隔板钢桥面双层铺装的拉应力关键影响因素进行正交敏感性分析：通过逐步线性回归方法拟和出钢桥面双层铺装拉应力的近似计算公式，使得铺装层车载响应隐含式显示化：同时，通过有限元计算和回归拟舍分析，对标准单轴双轮轴载作用下拉应力的计算公式进行修正，得单轴双轮组各级轴载作用下钢桥面双层铺装拉应力的计算通式，其精度很好，能满足工程设计和理论研究的需要。研究结果可为钢桥面双层铺装结构设计提供近似计算的新方法，