动荷载作用下纤维沥青路面的黏弹性响应

目的为了分析动荷载作用下纤维的加入对路面黏弹性响应的影响.方法以Burgers模型模拟纤维沥青混凝土的黏弹性性质,基于黏弹性理论,应用有限元方法分析单周期动荷载作用下,不同荷载作用时间对不同纤维沥青路面的路表各点最大竖向位移和卸载后加载中心点竖向位移的影响规律.结果纤维加入到沥青路面后,减小了路面的竖向位移;对于不同纤维沥青路面结构,在荷载作用时间较短时,路面结构的流变性质不显著;荷载作用时间较长时,卸载后还有部分残余变形不能恢复,但路面响应规律基本相同.结论纤维的加入提高了路面的整体变形能力,但没有明显改变沥青混凝土的黏弹性性质;在单周期动荷载作用下,若荷载作用时间很短时,可以忽略纤维沥青混凝土的黏弹性特征.     

重复荷载作用下沥青低温粘弹效应的试验研究

沥青材料是一种典型的粘弹性材料,在荷载作用下其变形由虎克弹性牛顿粘性的比例关系所决定,为此本文从沥青的粘弹特性入手,对沥青在重复荷载作用下的变形进行分解,测定得到了沥青粘、弹性的比例关系,试探性地综合评价沥青材料的低温性能。     

沥青路面层状粘弹性半空间轴对称问题的求解

沥青路面中的沥青材料是一种典型的粘弹性材料，利用积分变换和传递矩阵的方法推导了沥青路面多层粘弹性半空间轴对称问题的解析解，引入了F.Durbin的方法实现Laplace逆变换，通过实例计算路表弯沉表明初始时段所得结果与弹性解基本一致，随着时间的推移，沥青路面多层粘弹体系路表弯沉增大，说明随时间的推移，沥青材料的粘性起到更大的作用，反映了粘弹材料的蠕变变化规律，这与沥青路面实际情况相符。此方法可以很容易扩大到沥青路面多层粘弹体系动力学问题之中。     

行车荷载作用下沥青路面的动粘弹性分析

行车荷载作用下的沥青路面响应对沥青路面的设计和维护具有重要的参考意义.本文利用有限元方法,基于粘弹性理论和结构动力学理论,考虑了路面层间接触状态,分析了行车荷载作用下沥青路面的结构响应.结果显示,层间接触状态越好,路面的弯沉响应和应力响应越小;由于沥青材料的"剪切变稀"特性,结合行车荷载下路面的剪切应力分布特征,在轮迹两侧会形成拥包;路面的自振会对同振型方向的结构响应存在较大影响.     

Fourier级数型分布荷载作用下矩形平板的超弹性解析解

针对矩形平板边界承受Ｆｏｕｒｉｅｒ级数型分布荷载作用的情况，对非线性弹性理论的基本方程进行了直接的解析求解，用三角级数的形式给出了一组相应的超弹性解析解答。     

沥青路面层状粘弹性半空间轴对称问题的求解

沥青路面中的沥青材料是一种典型的粘弹性材料,利用积分变换和传递矩阵的方法推导了沥青路面多层粘弹性半空间轴对称问题的解析解,引入F.Durbin的方法实现Laplace逆变换,通过实例计算路表弯沉表明初始时段所得结果与弹性解基本一致,随着时间的推移,沥青路面多层粘弹体系路表弯沉增大,说明随时间的推移,沥青材料的粘性起到更大的作用,反映了粘弹材料的蠕变变化规律,这与沥青路面实际情况相符.此方法可以很容易推广到沥青路面多层粘弹体系动力学问题之中.     

动荷载下含反射裂缝沥青路面结构黏弹性分析

为了获得含反射裂缝沥青路面结构的工作性状，基于黏弹性动力学、断裂力学理论和平面应变有限单元法，采用ABAQUS软件，分析了车辆行驶速度、路面结构层的温度和阻尼比对单周期半波正弦荷载作用下含反射裂缝沥青路面结构的动应力强度因子分布规律的影响.结果表明，最大动应力强度因子随行驶速度的增加而减小，当行驶速度由40 km/h增加至120 km/h时，最大动应力强度因子减小了21.6%；不同温度下的最大动应力强度因子出现的时间基本相同，且最大动应力强度因子随温度的升高而减小；路面结构的动应力强度因子曲线随阻尼比的增加而逐渐后移，且最大动应力强度因子值逐渐减小，同时最大动应力强度因子出现的时间向后延迟.     

行车和温度荷载作用下沥青路面的松弛响应分析

目的研究沥青混凝土路面在行车和温度荷载作用下的松弛特性,更好地做到防裂控制工作．方法确定黏弹性材料参数及能够反应温度、沥青混合料黏弹性本构关系,建立典型的路面结构三维有限元模型,模拟面层材料在不同初始变形的应力状态,分析路表弯沉、沥青面层层底和土基顶面的响应．结果沥青路面在荷栽和温度作用下,面层黏弹性材料会使路面应力减小．面层层底和基层层底应力会发生松弛,最后趋于稳定值;在行车载荷作用下弯沉会随着时间的推移发生回弹,最后逐渐趋于稳定．结论松弛是材料本身属性与其他因素无关;应力松弛模量越小,松弛性能越好,低温抗裂性越好．     

交通荷载下沥青路面结构动力响应理论研究

采用移动荷载下黏弹性层状体系动力学模型，分析加厚式半刚性基层结构、改进型半刚性基层结构、倒装式路面结构和全厚式路面结构等4种典型沥青路面结构在标准荷载工况和超载100％工况下的动力响应，研究各种路面结构之间差异．结果发现，面层底部水平剪应变对路面结构使用寿命影响最为严重．     

多层粘弹性半空间轴对称问题的理论解

利用积分变换和传递矩阵的方法推导了多层粘弹半空间轴对称问题的理论争。引入Ｆ．Ｄｕｒｂｉｎ的方法实现Ｌａｐｌａｃｅ逆变换,通过实例计算路表弯沉表明初始时段所得结果与弹性解基本一致。随着时间的推移,多层粘弹体系表面弯沉增大,这种现象说明随时间的推移,材料的粘性起到更大的作用,与实际情况相附。本文的方法可以很容易推广到多层粘弹体系的动力学问题之中。     

Solution for solving asphalt pavement multiple viscoelastic body surface deflection in the FWD dynamic case

为研究结构层接触状态对路表弯沉影响,采用ABAQUS软件对半刚性、柔性基层沥青路面结构进行动态黏弹性分析,分析过程中将沥青混合料作为黏弹性材料,荷载选用落锤式弯沉仪(FWD)典型荷载,计算沥青路面结构在不同结构层处于滑动状态下路表弯沉时程曲线,并与连续状态进行对比分析. 结果表明:对于多层路面结构体系,结构层接触状态对路表弯沉具有明显影响,其中面-基层滑动状态对路表弯沉影响程度最大,荷载中心处的弯沉峰值相对于连续状态均增加了50%以上,而且接触状态对路表弯沉的影响还与层位的位置相关. 研究结果表明,在对路面进行力学分析时,应充分考虑层间接触状态,尤其对于利用弯沉值进行路面质量评价以及模量反演更为重要.

     

强动载荷下离散多层圆筒的弹性动力响应分析

针对离散多层圆筒（DMC）在动载荷作用下研究的不足，研究了DMC在强动载荷作用下的弹性动力响应.在轴对称平面应变条件下，将内筒和钢带层的径向位移分别分解为满足非齐次应力边界条件的准静态解和满足齐次应力边界条件的动态解，准静态解由齐次线性方法和边界条件确定，动态解通过有限Hankel积分变换和Laplace积分变换求得.数值算例结果表明，与几何尺寸、材料均相同的单层圆筒（MC）相比，在相同的内部动载荷作用下，DMC有更大的径向位移和更大的径向应力峰值.DMC内筒的环向应力峰值比相应内径处的MC大，而钢带层中的环向应力峰值比单层圆筒小.     

运动荷载作用下弹性地基无限长板动力响应

为分析道路结构在交通荷载作用下的变形和应力，提出了运动荷载作用下弹性地基板动力响应的解析方法.该方法基于Winkler地基上无限长的Kirchhoff薄板理论，运用积分变换和三角函数级数展开法求解，分别得到了结构在运动荷载作用下的变形和应力的解析解.通过数值方法分析了板的变形和应力的空间变化规律，并讨论了荷载运动速度、板和地基的物理特性参数对板的变形和应力的影响.研究结果表明，板的变形受荷载运动速度、地基模量和板的厚度影响显著.在荷载速度较大时，板的变形将出现明显波动现象，板的变形随地基模量增大而明显减少.     

水平弹性支撑抛物线拱在均布荷载与热载荷作用下的屈曲特性

分析了水平弹性支撑抛物线拱在均布荷载与热负荷共同作用下的屈曲特性,通过变分原理推导了弹性支撑抛物线拱的非线性平衡方程,得到了外荷载与径向位移和轴力的关系,用数值法分析了弹性支撑抛物线拱在均布荷载与热负荷共同作用下屈曲特性。     

动载状态下冰层振动分析及数值算法研究

从冰粘弹性振动微分方程出发,给出了求解冰层粘弹性振动微分方程的边界条件;基于偏微分方程有限元数值求解的基本理论,结合Bubnov-Galerkin方法,推导出冰粘弹性振动偏微分方程的数值解.通过实例计算,给出冰层在振动载荷作用下的扰动特性.