基于内聚力模型的沥青混合料劈裂试验模拟

为了深入分析沥青混合料在荷载作用下的破损机理,引入了内聚力模型.使用双线性内聚力模型模拟了沥青混合料劈裂试验过程,比较并分析了数值模拟结果和试验结果,研究了劈裂试验过程中试件纵轴上的法向应力分布、损伤规律以及裂缝的形成和扩展情况,描述了劈裂试验的全过程.结果表明:双线性内聚力模型数值模拟结果和试验结果相当吻合,因而可以用来模拟沥青混合料的损伤断裂行为;劈裂试件纵轴上两端为压应力,中间为拉应力,且试件两端产生了显著的压应力集中;试件纵轴上的损伤值和损失长度随着荷载的增加而增加;纵轴中间的损伤值达到1时,试件中就会产生一定长度的宏观裂缝,而后裂缝向两端扩展,但扩展速率逐渐减小.     

不同特性驾驶员指路标志信息认知差异

为了提供指路标志信息量合理配置的理论依据,设计了生理反馈试验,对不同特性驾驶员信息判读时的认知机理进行研究.首先获得驾驶员在标志信息判读任务中的反应时间和脑电信号;然后根据不同被试组在试验任务中的反应时间差异判断出最不利被试组;最后根据试验中被试者的脑电信号的近似熵分布结合利用单因素方差分析,探讨不利被试组与其他2组被试的认知差异机理.结果表明:男性新手驾驶员为标志信息搜索试验中最不利被试组,其不同频率的脑电波的近似熵表征与另外2组被试出现显著差异,在复杂任务中其高频脑电波近似熵值下降明显,反映出消极认知心理.根据不同被试者的脑电近似熵分布形态可以判断出4个地名为指路标志最佳信息量分界线.     

加筋路堤圆弧滑动稳定性验算公式的改进

加筋承受拉力后,主要通过２个途径来改善土体的力学性能：（ａ）减少本该由土体承受的剪力;（ｂ）通过增加剪切面上的正应力提高局部土体的抗剪强度。本文用准粘聚力概念（Ｐｓｅｕｄｏ ｃｏｈｅｓｉｏｎ ｃｏｎｃｅｐｔ）,推导了土工合成材料加筋路堤的圆弧滑动稳定性验算改进公式,并指出,当土工合成材料加筋层的填土为砂性土时,宜采用改进公式计算结构稳定系数。     

级配碎石夹层路面结构的断裂力学分析

半刚性基层沥青路面容易产生反射裂缝,实践证明在沥青路面中设置级配碎石夹层可以有效地减少反射裂缝的产生.文章基于ABAQUS有限元计算方法,通过断裂力学分析得出在沥青面层结构下设置级配碎石夹层结构,可以大大减小底基层的反射裂缝应力强度因子,防止反射裂缝的发生;同时适当增加下基层模量可以减缓基层反射裂缝的扩展,从而为沥青路面结构合理设置级配碎石夹层提供理论依据.     

道路石油沥青动态热机械分析研究

为了避免针入度分级的不足,本文应用动态热机械分析仪（DMA）测量了道路石油沥青在正弦菏载作用下存储模量和相位角δ随温度的变化情况,试验数据表明,标号小的沥青如果其-30℃模量E1和温度敏感性指标△E/△t小,则其低温抗裂性好,而不同于按针入度分级得到的结论,标号小的沥青低温性能差,这个结论与最新研究成果当量脆点t1.2和针入度指数PI的试验结果相一致,由此可以说明,动态热机械分析仪（DMA）能够确定沥青的低温性能和温度敏感性,为沥青的正确选用提供依据。     

集料衰变规律及机理

为了研究集料的衰变机理及规律,为热再生混合料的级配恢复打下基础,通过旋转压实试验来模拟不同级配的集料破碎情况,结合集料受力模型分析集料的衰变机理及规律.试验结果表明:旋转次数对集料破碎影响不大,破碎在试验初期已经完成;连续级配的破碎程度明显小于骨架级配,但会形成较多的细集料;4.750 mm颗粒是稳定的受力点和粗细集料...     

含脱空水泥混凝土路面交通荷载下的疲劳损伤机理

为获得含脱空水泥混凝土路面交通荷载下的疲劳损伤机理,开发了疲劳损伤本构关系的ABAQUS用户子程序UMAT,分析了全耦合方法下基准路面结构模型疲劳损伤场的分布与发展规律,并研究了交通荷载与面板弹性模量、面板厚度、脱空尺寸等路面结构参数对水泥混凝土路面结构裂纹形成疲劳寿命的影响.研究结果表明,随荷载作用次数的增加,路面结构的疲劳损伤不断增加,但其增幅逐渐减小,路面结构的荷载应力也逐渐减小.随着交通荷载的增加,路面结构的对数疲劳寿命呈线性减小趋势;随着面板厚度的增加,路面结构的对数疲劳寿命呈线性增加趋势;随着脱空尺寸的增加,路面结构的对数疲劳寿命呈幂函数曲线相关关系.     

基于材料复合理论的老化沥青再生规律

通过复合材料的性能模型及相关沥青组分调合模型的研究,从理论上说明了再生沥青材料性能的可设计性及其材料复合效应.以老化沥青和新沥青及再生剂为基质组分,设计复合再生试验,通过常规物理指标、SHRP指标和感温指标分析新沥青、再生剂对老化沥青的复合再生规律,并推导了再生沥青的复合性能模型.试验结果表明:再生沥青与新沥青掺量在针入度、软化点、高温车辙因子、低温劲度模量及针入度指数指标方面具有良好的对数线性或线性复合关系;再生剂与旧沥青的复合针入度符合Grunberg方程,且再生剂对老化沥青的再生规律与新沥青对老化沥青的再生规律基本相同;尽管在低温延度方面,新沥青及再生剂与旧沥青的复合规律均较差,但再生剂对旧沥青延度及其他性能的改善远优于新沥青.     

基于气泡生长动力学的氢氧化镁阻燃性能分析

为了研究高温下氢氧化镁对沥青阻燃性能的影响,根据氢氧化镁的热解行为和气泡在热沥青中生长过程,基于气泡生长动力学模型,分析了温度及升温速率对氢氧化镁阻燃性能的影响.结果表明:随温度升高,蒸汽泡直径增大,低升温速率使氢氧化镁脱去更多结晶水,阻燃效果更好;气泡界面推进速度出现了迅速减小、维持相对稳定、与氢氧化镁失重率相一致3个阶段,升温速率对这种变化趋势没有明显影响,氢氧化镁的阻燃效率也有类似的变化趋势;液相沥青的径向速率增大较快,说明气泡生长速率增大,当氢氧化镁的失重率较大时,脱去的较多结晶水,吸收的更多热量,释放出较多的水蒸气,阻燃效果更好.可见,温度及升温速率明显影响氢氧化镁对沥青的阻燃性能.