车辆循环荷载作用下柔性路面路基的永久变形

柔性路面路基土过量的车辙变形会造成大量的经济损失,影响到路面行车的安全性和舒适性,而且还会引起路面其它形式破坏例如反射裂缝的产生和加强.为此首先简要综述了车辆循环荷载下柔性路面路基变形的研究现状,对现有的路基土永久变形预估模型进行了简要评价并重点讨论了南非车辙预估模型;然后,基于南非重车加载试验数据建立了一个简单的力学-经验计算模型来预测柔性路面路基的永久变形量,该模型可以全面考虑路基材料特性、路基土在车辆荷载作用下的应力应变状况和荷载作用次数;最后,以一个柔性路面和半刚性路面为例,应用该模型对不同轴载下的路基变形进行了预估.该预估模型可以为以后沥青路面车辙方面的研究及其沥青路面的设计提供参考.     

基于车辙试验的沥青层永久变形预估

根据车辙影响因素分析和材料设计高温性能评价,提出了包含车辙试验评价参数的沥青层永久变形预估模型基本框架.通过大量车辙试验,针对不同抗车辙性能区间,采用回归分析方法确立了该模型参数及系数.基于车辙等效原则,通过ALF加速加载试验,修正了该模型荷载影响规律.同时,采用ALF加速加载试验以及车辙深度与速度的函数,建立了室内外加载间的车辙修正关系.该模型可用于实际工程.     

基于分层总和法的级配碎石柔性路面永久变形量计算

车辙是级配碎石柔性路面最主要的病害形式之一,将严重影响路面的使用寿命和服务质量。为此,必须控制级配碎石柔性路面的永久变形量。新规范仅给出沥青混合料层永久变形的验算方法,并没有给出级配碎石层的永久变形计算方法。随着级配碎石层厚度的增加,永久变形不断累积势必影响到路面行车安全。因此,按照分层总和法的研究思路,考虑沥青混合料层的永久变形和级配碎石层的永久变形,得到级配碎石柔性路面永久变形量的计算方法,并给出相应的算例。     

沥青混合料永久变形的三轴重复荷载试验方法

对沥青混合料永久变形的三轴重复荷载试验方法进行了研究,提出了完整的试件制备方法、试验设备要求以及试验的边界条件、温度条件和荷载条件等试验参数.对芯样空隙率与原样试件空隙率的转换关系进行了研究,结果表明:放大原样试件的空隙率,可以保证芯样的空隙率满足要求.对沥青混合料流变数的确定方法进行了研究,提出了采用三次样条插值函数分段拟合永久应变-荷载作用次数的关系曲线,分析了永久应变速率的变化规律,并以此确定了沥青混合料的流变数.重点研究了温度和荷载应力对沥青混合料流变数的影响,确定了最佳试验温度(45 ℃)和轴向应力(700 kPa).最后,对试验方法的重复性和再现性进行了分析,确认该方法精度高,可以作为沥青混合料抗永久变形能力评判的标准试验方法.     

路基永久变形对水泥混凝土路面的影响分析

采用由室内反复加载三轴试验建立的路基土永久变形预估模型,计算了典型土组路基永久变形的量值。分析表明,随着路基回弹模量的提高,其永久变形也逐渐减小;路基永久变形在空间上呈垂球面形,在模拟计算中,可采用抛物线或正弦曲线进行拟合。将路基永久变形作为初始条件赋予相应节点,建立考虑不均匀支撑条件的路面结构分析模型,并对不同荷位下路面结构的荷载响应和疲劳寿命进行分析。结果表明,路基变形对柔性基层路面荷载应力和疲劳寿命的影响均十分显著,因此柔性基层不适宜用于重交通和特重交通路面中;对于半刚性基层路面,当路基回弹模量达到40 MPa时,路基永久变形对路面荷载应力和疲劳寿命的影响均较弱,因此建议在路面结构设计中可予以忽略。     

循环荷载下柔性路面路基变形的动力耦合分析(英文)

首先简要综述了循环荷载下路基变形的研究现状。然后 ,基于饱和土体的动力耦合分析理论 ,研究了平面应变条件下的柔性路面路基变形的数值分析模型和方法 ,并建立了一个简单的粘弹性动力计算模型来预测路基在循环荷载下的动力反应。该模型可以全面考虑路基材料的剪切模量、阻尼比、孔隙水压力以及永久变形。最后 ,以一个柔性路面为例 ,应用本文方法在循环荷载下的路基变形发展进行了分析。     

循环荷载作用下岩石疲劳变形及特性试验研究

通过开展恒定加卸载速率,不同偏应力条件下的循环加卸载试验,研究了轴向应变、径向应变以及体积应该随循环次数的演化过程,得到了在不同偏应力条件下岩石的平均变形模量随循环次数与偏应力的变化关系,进而分析了循环荷载作用下岩石疲劳变形及特性。研究结果表明：（1）偏应力在50MPa之前,轴向应变、径向应变、体积应变以及变形模量随着循环次数的变化基本稳定,反之,表现出发散的趋势;（2）偏应力在80MPa作用下的平均变形模量较1IOMPa作用下的大,这是岩石内部裂隙增加和扩张的结果;（3）在不同偏应力条件下,平均变形模量随着偏应力的增大逐渐增大且趋于收敛。     

沥青混合料永久变形的三轴重复荷载试验研究

对沥青混合料永久变形的三轴重复荷载试验方法进行了研究,提出了完整的试件制备方法、试验的边界条件、温度条件和荷载条件等试验参数;并对3种沥青混合料在不同应力和温度条件下了进行重复加载动三轴试验,得到了永久变形的关系曲线以及流动数,分析了沥青用量、温度、偏应力等对沥青混合料永久变形的影响。     

往复荷载作用下重塑软粘土的变形特性

<正> 一、引言 软粘土地基在往复荷载作用下,既产生动变形同时又产生永久变形。前者是可恢复的,而后者则随着荷载往复次数的增加而不断发展。这种累计的永久变形在某些结构物的设计中必须加以考虑。例如,某些在渤海湾的软粘土层上工作的沉垫式钻井船在一次风暴中曾产生80cm左右的沉降(邢延等,1982);建在塘沽软粘土地基上的部分建筑物在唐山大地震中也有过30cm左右的附加沉降记录。这就需要建立一种计算方法来估计软土地基在往复荷载作用下永久变形的大小。     

路面设计的碗形分布荷载图式

本文提出了一种新型的路面设计荷载图式--碗形分布荷载。与世界各国传统采用的均布荷载图式相比,碗形分布荷载的应力计算结果更为合理,荷载分布图形与实测的轮胎压力分布图形也更为接近。由于在单向水平碗形分布荷载作用下,弹性层状体系表面荷载边缘处应力计算值不再出现无限大,因而碗形分布荷载的提出为柔性路面设计与计算中能同时考虑垂直荷载和水平荷载的复合作用展示了有希望的前景。     

重庆市较新轻轨线岩石变形的实验研究

通过室内实验对重庆市轻轨较新线地基岩石的变形进行了实验研究 ,分析了地基岩石抗压强度与变形模量和岩石中含砂量、含泥质条纹和结构颗粒与泊松比之间的相关关系。得到了一些有益的结论 ,为较新轻轨线地基基础的设计提供了科学依据。     

饱和软粘土循环变形的弹塑性研究

1　引　　言 当前土动力学界十分重视土动本构关系的研究 ,处于弹塑性或塑性范围内较大应变幅下土的应力 -应变特性的研究 ,是当前土动本构理论研究的重点 ,其焦点是需要正确预测地震等动荷载作用下 ,因不可逆变形引起的土体永久位移。对于饱和软粘土 ,除了需要研究强度和变形规律外 ,还要研究引起土体结构破坏 ,甚至导致土体强度突然丧失的孔隙水压力变化情况。目前研究土体动荷载下变形特性应用较多的模型有双线性模型、粘弹性模型和弹塑性模型 ,这些模型均能与土的应力 -应变关系曲线接近。Ｃ .Ｓ .Ｄｅｓａｉ和Ｇ .Ｗ .Ｗａｔｈｕｇｕｌａ[1] 提出考虑各种影响因素 ,综合反映土体循环特性的本构模型 ,但     

非承重页岩空心砖墙体变形性能试验研究

通过对一眠一斗、一顺一丁、两顺一丁3种砌筑形式配置水平钢筋与未配置水平钢筋的空心砖墙体的低周往复荷载试验,分析该种墙体的破坏形态、抗震性能及变形性能.分析表明,该墙体具有较好的整体性.配置水平钢筋不仅可以提高墙体的承载能力,而且可以大大提高墙体的抗震能力和变形性能.     

盐湖岩盐变形破坏的试验研究与数学模拟

本文利用盐湖岩盐矿物成分单一、结构简单、盐晶透明以及正交偏光下具有应力双折射特性等便利条件,通过单轴压缩试验和微观观测,研究了盐晶和盐湖岩盐的变形破坏机理及弱面的影响。并且,由此探讨了岩石非线性本构关系的一种离散化方法,其中包括强调岩石的弱面效应,建立由实体元和弱面元组成的多晶随机弱面体的有限元模型,反演弱面的力学性状,以及模拟盐湖岩盐变形破坏的全过程。     

循环荷载作用下岩石阻尼特性的试验研究

对2组红层泥质粉砂岩在MTS815 Flex Test GT岩石力学试验系统上进行单轴4级循环加卸载试验.试验加载波形采用正弦波,频率3 Hz,循环应力幅值小于其平均抗压强度,单级应力幅值为30个振动循环,得到动弹性模量和阻尼比随动应变的变化规律.通过试验发现,泥质粉砂岩在循环荷载作用下的加卸载应力-应变曲线并不重合,而是形成一个封闭的滞回环,动应变相位始终滞后于动应力相位;滞回环在荷载反转处并非椭圆形,而是尖叶状,在该处岩石的塑性变形小,弹性变形响应迅速.随动应力幅值增加,泥质粉砂岩的动应变增加,动弹性模量随动应变增加线性递减,而阻尼比则线性递增.得到2组泥质粉砂岩的平均动弹性模量和阻尼比与动应变的相关表达式,其相关系数的平方R2均超过98%.岩石的不可逆塑性变形随动应变增加而增大,同时由循环荷载引起的损伤变形也逐渐增加.     

煤岩组合体变形破坏前兆信息的试验研究

讨论煤、岩体在2种组合模式下受压破坏过程中能量集聚与释放规律.通过试验分析,得出"煤-围岩"系统失稳规律,并结合红外热像、声发射、应变等监测手段,对"砂岩-煤"及"砂岩-煤-泥岩"两类组合体进行单向压缩试验,对比研究不同煤、岩组合体失稳破坏的前兆信息,得到煤、岩组合体失稳破坏过程中红外热像、声发射能谱及组合体不同部位应变的变化规律.研究结果表明,对比煤样单体,煤-岩组合试样失稳更突然,失稳前兆点更难于捕捉.     

云南泥炭、泥炭质土的力学特性 实验及归一化性状研究

云南泥炭、泥炭质土作为一种特殊土类，其物理力学性质不同于一般粘土和有机质土，对这层土的力学特性的研究具有重要的理论意义和实用价值。文章通过三轴的不固结不排水、固结不排水剪切试验对昆明泥炭、泥炭质土进行了实验研究，得到在不同围压下的轴向应力、轴向应变和孔隙压力等参数之间的关系，以及土样的破坏形态。作为一种特殊土，其应力应变关系，孔压与应变关系是否存在归一化性状值得研究。     

城市垃圾填埋场地震变形机理的振动台模型试验研究

城市垃圾填埋场是环境岩土工程研究领域面临的新问题,对其地震变形机理尚缺乏深入的了解,迄今难以建立专门的地震稳定性评价体系.针对垃圾填埋场的工程特性,精心设计8个大比尺模型进行振动台试验,采用类比方法并运用一些试验新技术,再现垃圾填埋场的震害现象,揭示沿基础衬垫层和封顶覆盖层的接触面发生较大相对滑移是地震作用下垃圾填埋场的主要破坏模式,其中封顶覆盖层的破坏模式再次印证"双滑楔体"假定;由于垃圾土低密度、高压缩性,以及垃圾填埋场具有特殊的防渗层结构等特点,垃圾堆体内部不容易出现明显的滑裂面;定性和半定量地考察、研究封顶覆盖层和基础坡比、垃圾堆体密度、接触面强度参数、地震波频谱特性等因素对垃圾填埋场地震响应及其破坏的影响.     

双向激振循环荷载作用下饱和软黏土强度和变形特性研究

通过不排水循环三轴试验分别对单、双向激振下各向同性与各向异性固结的杭州软黏土的动力特性进行研究.研究结果表明,随着径向循环应力比的增加,循环应变幅与孔压幅值增加速度加快,导致土样在较小循环次数发生破坏.双向激振下,随着初始剪应力的增加,峰值孔压以及孔压幅值未见明显变化,这与单向激振的结果不同.双向激振下,饱和软黏土还存在着门槛径向循环应力比.当径向循环应力比小于该值时,双向激振循环荷载不能加速土体的破坏.随着径向循环应力比的增加,在半对数坐标下双向激振下饱和软黏土的转折应变近似线性增加,以该应变为破坏标准可得到双向激振下土体的动强度曲线.随着径向循环应力比的增加,土体的动强度降低.与单向激振循环荷载相比,双向激振下的动强度曲线更为陡峭,土体强度衰减更快.由此可知,在实际的抗震设计中,如果忽略双向振动对土体强度的影响,显然是不安全的.     

新型双拱钢管结构闸门的应用与研究

新型双拱钢管结构闸门是空间管桁结构在水利闸门中的应用,首次应用于曹娥江大闸中作为挡潮泄洪闸门.首先进行了缩尺模型的反复加载试验研究,通过分析试验数据研究了闸门的受力特征,发现闸门主要受力构件为主拱、反拱和弦杆,它们以承受轴力为主,且沿跨度受力均匀,材料利用率较高,所以闸门设计是合理的.进一步对闸门的滞回性能进行了研究,发现闸门有较好的塑性变形能力和延性,通过滞回环的骨架曲线研究了结构承载力特性,分别为弹性阶段,局部塑性阶段,破坏阶段.发现部分节点较小的局部屈服对于整体结构承载性能影响不大.最后对闸门关键节点的疲劳状况进行了分析,对部分节点进行了改进.