沥青混合料抗剪强度影响因素的试验研究

文章利用单轴贯入实验这种评价沥青混合料抗剪强度的方法,分析沥青混合料的压实度、加载速率等因素对其抗剪强度指标值的影响,找出其中的相关影响规律。为沥青混合料设计、施工控制提供技术依据。     

沥青混合料抗剪试验方法研究

利用单轴贯入试验和无侧限抗压试验，对沥青混合料的抗剪性能进行评价．研究中利用三维有限元分析，论证了该方法的可行性，提出利用单轴贯入试验数据来求解混合料抗剪强度的强度参数．通过对大量试验数据的分析，提出沥青混合料破坏拐点的概念，给出了单轴贯入试验的试验条件和环境；同时结合无侧限抗压试验数据建立了求解混合料粘聚力和内摩擦角的公式结果表明，单轴贯入试验可以有效地评价沥青混合料的抗剪性能．     

沥青混合料抗剪强度的影响因素

为了研究沥青混合料抗剪强度的影响因素,基于单轴贯入试验,在温度为60℃时,直接对集料级配、集料性质、沥青性质、含油量、空隙率以及均匀对沥青混合料抗剪强度的影响进行研究.研究结果表明:集料级配和公称最大集料粒径对沥青混合料抗剪强度有显著的影响;沥青混合料抗剪强度受其集料中针片状含量的影响较大,集料中针片状含量增大,沥青混合料抗剪强度减小;结合料的性质,特别是针入度、软化点和粘度对沥青混合料抗剪强度有较大的影响,随着针入度减小,软化点和粘度增大,沥青混合料抗剪强度增大;含油量对沥青混合料抗剪强度有较大影响,随着油石比的增大,沥青混合料抗剪强度减小;沥青混合料抗剪强度受其空隙率的影响较大,一般随着空隙率的增大,其抗剪强度减小;沥青混合料均匀性与沥青混合料抗剪强度绝对数值间没有明显的关联,而与数值间的变异性有着很好的相关性.     

沥青混合料抗剪性能研究综述

总结并评价了沥青混合料抗剪试验方法、抗剪机理及抗剪设计研究现状, 对9种剪切试验方法的分析和评价有助于设计、施工和科研人员正确选用这些试验方法。混合料剪切强度由沥青胶泥的性质、集料和沥青界面的剪切强度和集料之间的嵌挤情况共同决定,为提高混合料抗剪性能指出了方向。抗剪设计在应用于工程前尚需深入研究容许剪应力法中相关系数的确定、基于抗剪性能的车辙预估模型的标定等问题。     

沥青混合料单轴贯入抗剪试验的细观分析

单轴贯入试验可以有效地测试沥青混合料的剪切强度,通过建立沥青混合料单轴贯入试验的颗粒流模型,分析了沥青混合料的抗剪作用机理.基于颗粒流的细观机理,采用离散元技术对沥青混合料单轴贯入试验进行细观模拟,得到了沥青混合料单轴贯入时的应力应变曲线变化规律,并将模拟结果进行了验证,揭示了沥青混合料单轴贯入试验的细观机理.分析了贯入速率、压头直径及试件尺寸等对试验结果的影响规律,在此基础上提出了合适的试验技术参数,为贯入试验提供技术参考.结合单轴贯入试验和无侧限抗压强度试验,提出了基于离散单元法确定沥青混合料抗剪参数的方法,并为采用细观分析方法探究混合料性能提供了一种思路.     

沥青稳定碎石混合料的抗剪性能

为了评价沥青稳定碎石混合料的抗永久变形能力,通过对三轴受力模型进行分析、简化,利用无侧限抗压强度试验和劈裂强度试验,对沥青稳定碎石混合料的力学性能和抗剪强度参数进行研究.结果表明:随公称最大粒径、粗集料含量的增大,内摩擦角增大,而粘聚力减小;提高结合料粘度可以明显提高粘聚力,而对内摩擦角影响不大;采用基于无侧限抗压强度试验和劈裂强度试验得到的抗剪强度参数,可以用于沥青稳定碎石混合料设计.     

基于神经网络的沥青混合料抗剪强度预估方法

通过采用神经网络工具,探讨沥青混合料的抗剪强度预估方法．通过对比,采用不同输入参数,选定沥青类型、集料类型、空隙率、级配类型、公称粒径、油石比等六个影响因素作为输入参数．引入了误差分级迭代法进行网络学习训练,通过对比常规BP算法和误差分级迭代法,发现后者能有效减轻初始权值和阈值对训练和样本预测的影响,也能较好控制样本预测的误差．因此,建议采用基于误差分级迭代法的BP神经网络方法,预测沥青混合料的抗剪强度．     

基于单轴贯入试验的沥青混合料抗剪性能影响因素分析

为了确定沥青品种及用量、级配类型、公称最大粒径和孔隙率等因素对沥青混合料抗剪性能的影响,采用了单轴贯入试验分析。得出了各项因素对沥青混合料抗剪性能的影响规律。结果表明,采用改性沥青后混合料抗剪强度可提高22%~25%;2.36 mm筛孔通过率为35%,0.075 mm筛孔通过率为5.5%时混合料抗剪强度达到最大值;沥青混合料抗剪强度与公称最大粒径具有线性相关性,增大混合料粒径有助于提高其抗剪强度。     

沥青混合料抗剪性能的影响因素分析

沥青路面是以沥青材料和矿料而修建的面层与各类基层和垫层所组成的路面结构，它具有无接缝、平整度好、噪音低、振动小、施工期短、便于养护维修方面及外形美观等优点，在道路工程中得到了广泛的使用。但沥青路面在使用过程中容易出现各种病害，其中沥青混合料的剪切破坏主要是沥青混合料的高温稳定性不足，在荷栽作用下产生变形和剪切推移。致使路面出现过大的车辙和拥包等现象。论文从沥青混合料的级配类型、油石比，压实度、温度、加栽速率五个因素分析了对沥青混合料的剪切性能的影响。     

根土复合体抗剪强度试验研究

为研究植物根系的力学效应,分别对土体、芦竹和狗牙根两种植物的根—土复合体试样进行直接剪切试验,对比无根土体与含根系土体的抗剪强度指标,评价其强度效应.结果表明:(1)根—土复合体的抗剪强度随垂直压力的增大而呈线性增大,表明其抗剪强度与剪切面上的法向压力成正比,且符合库仑定律;(2)根 土复合体的黏聚力显著大于无根土的黏聚力,而内摩擦角的变化不显著.根据芦竹和狗牙根两种植物的根—土复合体强度,在护坡效果方面,芦竹优于狗牙根.     

沥青混合料同轴剪切强度试验方法研究

根据沥青路面混合料受力特点,讨论了同轴剪切强度试验的合理性.通过有限元计算,结合同轴剪切强度试验的破坏特征,确定了同轴剪切强度试验中最大剪应力的出现位置.定义1kN单位荷载作用下试件内最大剪应力为剪切强度系数,在普通温度(15～60℃)条件下,剪切强度系数基本不受温度和混合料模量变化的影响,且确定剪切强度系数值为0.140MPa.kN-1.车辙试验结果表明,沥青混合料同轴剪切强度与沥青混合料高温永久变形具有较好的相关性.     

考虑强度增长的淤泥路基稳定性研究

分级填筑施工是淤泥地基上修筑路堤常常采用的一种方法.在填筑过程中,必须验算每级荷载下地基的稳定性,以保证淤泥路基预压工程安全、合理.通过大量的十字板剪切试验、静力触探试验和扁铲侧胀试验,并结合有限元分析结果,研究了淤泥抗剪强度的分布规律和排水固结过程中抗剪强度的增长规律,发现排水固结前后淤泥路基强度基本随深度增加线性增长,排水固结过程中水平方向的抗剪强度增长速度不同.最后还分析了淤泥路基在填筑过程中抗剪强度变化规律对淤泥路基稳定性的影响.结果表明,既考虑填筑过程中淤泥路基的强度增长又考虑不同位置增长速率差异的稳定性分析结果更加符合工程实际情况.     

基于三维重构的原岩硬性结构面抗剪强度

节理面形貌特征是影响岩石节理面剪切破坏的重要因素。具有相同形貌特征的岩石节理面,沿不同剪切方向其力学行为存在差异性。结合三维激光扫描和3D打印技术,针对天然节理岩石的表面形貌进行逆向处理,将其制备为不同剪切方向的人工节理试样,并进行5种法向应力条件下的直剪试验。依据室内试验结果与理论分析,提出了定量计算节理面三维粗糙度与沿剪切方向接触面积有效系数值的方法,建立了不同剪切方向下含有三维形貌参数的抗剪强度模型。结果表明,影响剪胀角的因素与节理面的粗糙度系数和沿剪切方向接触面积有效系数值有关;沿不同的剪切方向会得到不同的剪胀角。基于剪切破坏的爬升和摩擦效应理论,并利用非线性拟合方法,得到峰值剪胀角的变化规律。最后,与已有的Barton抗剪强度公式进行对比分析,进而验证了该方法的合理性。     

超高强度钢靶板中绝热剪切带的有益作用

研究了超高强度钢靶板在弹丸穿甲过程中绝热剪切带的特性与分布·结果表明:剪切带的出现,可以协调超高强度钢靶板弹孔附近材料在受冲击时的变形,避免材料在变形过程中因不协调而过早发生脆性开裂·绝热剪切带硬度很高,因此可以承受较高的断裂应力·由于剪切破坏往往吸收较多的弹丸冲击能量,因而可大大削弱弹丸进一步穿甲的能力·超高强度钢中绝热剪切带的出现对减弱弹丸在冲击过程中所造成的破坏并非一无是处·     

土的抗剪强度原位测试与室内测试的对比

本文通过对地基土抗剪强度在原位和室内测试成果分析对比,发现室内成果与原位指标存在着某种线性关系,为实际工程确定的抗剪强度具有一定的意义。     

软粘土的抗剪强度指标试验分析

通过三轴UU剪切试验,得出了试样饱和度对软粘土抗剪强度参数的影响关系;再通过大量的固结快剪试验,得到软粘土在不同固结压力、不同固结度下的强度变化规律。     

先张法预应力混凝土梁抗剪强度的试验研究

通过19片模型梁的试验,研究了以粗钢筋配筋的先张法预应力混凝土梁的斜截面抗剪强度.观测分析了剪跨比、配箍率、预应力度等因素,对斜截面开裂载荷和抗剪强度的影响,介绍了试验取得的一批颇有价值的试验资料,及在此基础上提出的一个反映试验数据规律的计算表达式.     

核电站双钢板混凝土剪力墙抗剪强度研究

以核电站屏蔽厂房剪力墙为原型,对含栓钉和加劲肋的双钢板混凝土组合剪力墙进行低周往复加载抗剪试验研究.试件包含3个1︰4缩尺模型,变化参数为栓钉间距与加劲肋,分析了试件的破坏特征、承载力以及耗能情况.试验研究发现:组合墙体整体受力性能良好,具有较强的抗剪性能.通过设置加劲肋,能有效提高墙体承载能力、刚度和延性.在试验基础上进行了有限元数值模拟与参数研究,研究了混凝土强度、钢板厚度、轴压力和加劲肋设置对抗剪强度的影响程度,并初步建立了核电站双钢板剪力墙抗剪强度计算公式,为核电安全壳设计理论的建立打下了基础.