动荷载作用下沥青路面的表面裂缝扩展研究

【目的】研究沥青路面表面裂缝在动荷载作用下的扩展行为,分析完整沥青路面结构和含表面裂缝结构的负荷响应,探讨应力强度因子K₂随着荷载变化的规律,以及表面裂缝在扩展过程中K₂的敏感性,为公路工程中路面结构抗裂设计提供一定理论依据。【方法】应用有限元软件ABAQUS建立沥青路面表面裂缝结构模型,基于动力学理论对交通荷载作用下沥青路面结构进行数值计算。【结果】动荷载作用下,完整沥青路面的表面弯沉较静态荷载有所减小,随着裂缝扩展深度的增大,弯沉值会逐渐增大; 动应力强度因子K₂的变化曲线较荷载变化曲线具有一定的滞后性,且最大值大于静态荷载下K₂的值; 表面裂缝向下扩展过程中,K₂在扩展前期增长速率较快,扩展至面板厚度一半后,K₂的增长速率逐渐放缓; 减小面层模量、增大基层模量和厚度,能够较好地抑制表面裂缝的扩展,其余参数则影响较小; K₂随着行车荷载的增大呈线性增长趋势,裂缝扩展越深K₂增加越显著。【结论】延长含表面裂缝的沥青路面结构的使用寿命,较好的方法是减小面层动态模量,适当增大基层的动态模量以及增大基层的厚度。     

基于权函数法的沥青路面基-面层裂缝的扩展行为

为了研究半刚性基层沥青混凝土路面在行车荷载作用下出现的基层反射裂缝及其扩展规律,基于黏弹性断裂力学理论和权函数法,对反射裂缝的应力强度因子进行了分析,推导了Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹断裂判据理论.采用数值模拟方法分析了结构层厚度及荷载位置对基层反射裂缝的影响,并通过单边切口小梁试验研究了面层裂缝扩展模式.研究结果表明:Ⅰ型(K_Ⅰ)和Ⅱ型(K_Ⅱ)应力强度因子受路面结构层厚度的影响较大,在行车荷载作用下Ⅰ型裂纹扩展模式起主导作用,增加基层厚度对防止反射裂纹的产生有一定的效果;在考虑水平荷载作用时,Ⅰ型和Ⅱ型应力强度因子均随荷载位置的变化而变化,随着荷载与裂纹距离的不断增加,K_Ⅰ逐渐减小,K_Ⅱ逐渐增加,反射裂缝逐渐偏向Ⅱ型裂纹扩展模式;在不考虑水平作用时,基层反射裂纹以Ⅰ-Ⅱ复合型形式出现,并在应力集中下向面层扩展,扩展模式表现为Ⅰ-Ⅱ复合型.     

交通荷载作用下沥青路面裂缝尖端的应力强度因子分析

考虑沥青混合料粘弹性断裂力学行为,对于沥青路面的开裂或反射性裂缝的扩展行为研究具有重要意义.基于粘弹性断裂理论,采用非线性有限元软件ABAQUS,分析交通动荷载作用下不同车速、不同基层模量对含有裂缝路面结构体系的位移场和应力场的影响.计算结果表明:裂缝尖端应力强度因子变化曲线随着车速的增加发生移动,且峰值几乎不变;随着基层模量的增加,应力强度因子增大.在偏荷载作用下裂缝尖端应力强度因子由KⅠ、KⅡ组成,当基层模量较小时裂缝尖端应力强度因子主要表现为KⅡ,随着弹性模量的增加KⅠ增大,KⅡ几乎保持不变.     

加宽工程路面开裂影响因素的数值分析

基于线弹性断裂力学,使用大型有限元软件ABAQUS对加宽工程路面在2种荷载作用模式下开裂的影响因素进行了分析.对沥青面层厚度和模量的分析结果表明,偏荷载对面层裂缝扩展的影响比正荷载大,增加面层厚度和减小面层模量能降低面层反射裂缝应力强度因子.对老路基层和新路基层模量的分析结果表明新老路基层模量相同时,应力强度因子K2数值最小,几乎为零,并随裂缝扩展长度变化不大,面层反射裂缝扩展的可能性最小,因此,选择合适的新路面结构使其模量与老路基层模量相同是非常重要的.此外,随差异沉降增加,应力强度因子K2略有增大,并且差异沉降越大,K2增大得越明显.这表明除合理选择路面结构外,进行地基处理降低差异沉降也非常重要.     

接裂缝荷载传递能力对沥青路面开裂的影响

研究了接裂缝荷载传递能力对沥青路面开裂的影响问题.基于断裂力学理论以及简化荷载传递弹簧模型,利用有限元方法计算分析了接裂缝荷载传递能力变化对行车荷载下加铺沥青面层中裂纹尖端应力强度因子的影响.结果表明:在荷载传递能力从无增大到较小值的过程中,应力强度因子急剧减小;在超过这个值后,应力强度因子没有明显变化.这说明,在旧水泥混凝土公路改造中,在铺筑沥青面层前应该对其接裂缝进行处理,使其达到一定的荷载传递能力,另外,没有必要使得荷载传递能力超过这个小值,避免过度处理而造成浪费.     

基于动态模量的含多裂缝沥青路面开裂分析

基于断裂力学基本理论,在有限元方法中利用动态模量主曲线和时温转化因子确定行车速度下的沥青混合料力学性质,采用移动荷载模式,考虑行车速度、荷载及温度对含多裂纹的沥青路面结构进行动力特性分析。研究表明:移动荷载作用下的面层与基层两类裂缝尖端应力因子K1、K2值呈现正负交替的规律;较低的车速和荷载的增加都会加速裂缝的扩展;低温和高温工况下对路面结构都是不利的。面层低温和高温都是以张开型裂缝K1为主导因素,基层低温时以张开型裂缝K1为主导因素,而基层高温时以剪切型裂缝K2为主导因素。     

沥青加铺层裂纹尖端应力强度因子分析

裂纹尖端处的应力强度因子是研究裂纹扩展规律的基础,它以数值形式表征了不同裂纹尖端趋向开裂的严重程度．采用有限元方法对车辆荷载和温度作用下沥青加铺层的裂纹应力强度因子进行了分析,研究了沥青加铺层厚度、模量、初始裂纹长度、降温幅度及轴载等参数变化对加铺层裂纹应力强度因子的影响程度,为沥青加铺层防裂设计方法提供必要的理论依据．     

模量对反射裂缝应力强度因子影响分析

为了研究模量对反射裂缝应力强度因子的影响,应用有限元软件ABAQUS建立了含反射裂缝的路面模型,分析了当路面各结构层模量变化时裂缝尖端应力强度因子的变化情况.计算表明:模量变化对反射裂缝应力强度因子影响较大,裂缝尖端应力强度因子随着面层各层位模量的增加而增大,随着基层各层位和土基模量的增加而降低.其中土基模量变化对裂缝尖端应力强度因子的影响最大.对于面层和基层各层位,距离裂缝越近,则其层位模量变化对应力强度因子的影响也越大.     

移动荷载下沥青路面双Top-Down裂纹扩展特性

目的研究沥青路面双Top-Down裂纹在移动荷载作用下的扩展特性.方法基于断裂力学与动力学理论,考虑沥青混合料的黏弹性特性,采用有限元数值模拟方法,研究含双Top-Down裂纹沥青路面在移动荷载下的动力响应,分析裂纹间距与面层材料类型对裂纹尖端应力强度因子的影响.结果在移动荷载的作用下,双裂纹并存时面层加速发生Ⅰ、Ⅱ型开裂扩展要比单裂纹的情形更为严重;对于居中裂纹,随着裂纹间距的增大,K_Ⅰ的峰值略有增加,而KⅡ的左峰值逐渐增大,右峰值则逐渐减小;对于侧边裂纹,K_Ⅱ峰值随裂纹间距的变化规律与居中裂纹相反;当荷载作用在居中裂纹或侧边裂纹正上方时,就裂纹间距而言,间距大易引发Ⅰ型裂纹扩展,间距小易引发Ⅱ型裂纹扩展.结论在移动荷载作用下,对于已存在居中裂纹或侧边裂纹的面层,改性沥青SMA材料Ⅰ的抗开裂扩展性能最优,改性沥青AC材料Ⅲ其次,而普通沥青AC材料Ⅱ最差.     

非均匀孔隙压力场导向水压裂纹扩展机制

为揭示非均匀孔隙压力场对水压裂纹扩展的影响,采用多孔弹性力学、断裂力学、渗流力学和热弹性力学理论,建立了考虑孔隙压力的水压裂纹尖端应力强度因子计算模型,并采用室内实验和RFPA2DFlow数值模拟软件进一步分析了非均匀孔隙压力场对水压裂缝扩展的导向机制.研究结果表明:孔隙压力场的存在可以增大水压裂纹尖端的应力强度因子,从而诱导水压裂缝沿高孔隙压力方向扩展;同时,水压裂纹尖端的应力强度因子会随着孔隙压力增大而增大,孔隙压力越大,裂纹的偏转幅度也会越大.     

浅析航海过失和管货过失

《海牙规则》确立了海运承运人对航海过失造成的货损免责，航海过失可分为驾船过失和管船过失。但承运人对管货过失造成的货损应承担赔偿责任。区分航海过失，尤其是管船过失与管货过失，成为一项极其重要的任务。近百的来，有关于此的争议不同涌现，国际上要求废除航海过失免责的呼声日益高涨，《汉堡规则》虽废除了航海过失免责，但亦未被国际社会所接受。文章探讨了航海过失与管货过失的区分标准，并尝试建立一种新的承运人责任制度。     

以党内和谐促党群和谐,以党群和谐带社会和谐

党内关系的和谐状态不仅是衡量党的自身建设成效的重要标准,更是提高党的执政能力建设和永葆党的先进性的内在要求.党内和谐是党群和谐的根本,对党群关系和谐与社会和谐起着重要的示范和带动作用.要以党内和谐促进社会和谐,以优良的党风促政风带民风,必须通过党群关系的良性互动来实现.     

以党内和谐促党群和谐,以党群和谐带社会和谐

党内关系的和谐状态不仅是衡量党的自身建设成效的重要标准,更是提高党的执政能力建设和永葆党的先进性的内在要求。党内和谐是党群和谐的根本,对党群关系和谐与社会和谐起着重要的示范和带动作用。要以党内和谐促进社会和谐,以优良的党风促政风带民风,必须通过党群关系的良性互动来实现。     

浅析增加农民收入的基本途径——对三农问题的几点思考

农民收入问题影响到农民的生活水平，影响到农业生产能力，是“三农”的根本问题。从农民、农村、农业三个角度提出了增加农民收入的对策建议。     

浅谈语言在馆员与读者沟通中的运用

阐述了正确运用符号语言与体态语言对改善馆员服务态度、提高馆员服务质量的重要作用。     

浅析新闻语言的弊病及其原因

新闻语言是通过新闻媒介,向人们报道新近发生的事实、传播新闻信息的载体之一。它作为媒体传递信息的工具,是一种对社会影响颇大的公共语言行为。时下新闻语言却出现了一系列的问题,已经严重的影响到新闻媒体的自身发展和社会用语的纯净。为了使新闻语言沿着科学、健康的方向发展,本文主要具体阐述了新闻语言弊病的表现形式和原因,希望能给新闻语言的规范提供帮助。     

节约能源改善环境——科学发展煤化工产业

基于山西能源重化工项目大都为高物耗、高能耗、高污染、低效率的现状,提出了发展循环经济、节约资源、改善环境,开发研究高科技项目,把煤炭工业产业这一重要能源产业发展成资源节约型、环境友好型产业的可持续发展模式。     

由对诗人的重估到对新诗史的重构--从《诗刊》看五四以来的新诗传统在五、六十年代的命运

作为二十世纪五六十年代国内最权威的诗歌刊物《,诗刊》无疑代表了当时的文学潮流,并引领着文学的走向。研究自1957年1月到1965年停刊的《诗刊》,可以清晰地把握当时的诗坛动态和文学环境,不失为五六十年代中国文学的一份生动史料。本文着重考察的是《诗刊》如何以对“五四”以来新诗人的重估和对新诗史的重构,完成了新诗在五六十年代的历史叙述。     

从银政及银企关系看国家注资改造国有银行的有效性

通过对政府从国有银行退出的艰巨性和国有银行和国有企业之间建立真正债关系的艰巨性的角度,对国家通过注资的方式改造国有商业银行的有效性进行了深入的分析,结果表明:我国国有商业银行的改革决不是简单通过注资就可以一蹴而就的。根据分析的结果提出了对国有商业银行改革的意见和建议。     

智能化电能表及自动抄表系统在住宅中的应用

本文主要论述了智能化电能表及自动抄表系统的组成、特点，以及目前市场上使用的几种主要智能化电能表和自动抄表系统的方式及其发展趋势．