轮载和水耦合作用下水泥混凝土路面板脱空动力响应分析

为了研究水泥混凝土路面板底脱空区水损害的相关理论,控制和预防板底脱空的扩展和出现,采用数值仿真分析的方法,针对水泥混凝土路面板不同脱空状态、不同脱空面积、不同车辆轴载,考虑真实轮胎荷载模型,运用有限元软件ADINA建立轮载-水-水泥混凝土路面板有限元模型,并对其进行数值仿真分析。结果表明:水泥混凝土路面板含水脱空区域面层的弯沉和弯拉应力明显大于非脱空区域,且角隅脱空区域面层弯沉和弯拉应力比纵缝脱空区域大,而纵缝脱空区域基层滞留水对基层所产生的弯沉和动水压力明显大于角隅脱空区域;角隅脱空区域和纵缝脱空区域路面板随着脱空面积的增大,脱空区域基层弯沉和动水压力逐渐增大,且在相同的脱空面积情况下,板纵缝脱空区域的基层动力响应明显大于角隅脱空区域;随着车辆轴载的增加,脱空区域内含水基层动力响应逐渐增大。采取交通管制、及时注浆或者灌浆和降低轴载等补救措施,可以有效减缓含水脱空区域水泥混凝土路面板结构的破坏。     

地震波法检测水泥混凝土路面板含水脱空试验研究

为了研究地震波法检测水泥混凝土路面板含水脱空动力响应,采用室内缩尺试验的方法,进行水泥混凝土路面板含水脱空试验,得出在不同脱空状态、不同脱空区域和不同落锤高度的情况下水泥混凝土路面板在含水和不含水状态下的动力响应.结果表明:水泥混凝土路面板的脱空位置和锤击位置不同,导致水泥混凝土路面板所承受的力存在很大差异,角隅纵缝同...     

多块路面板脱空状态试验检测与数值仿真分析

研究了基于声振法检测水泥混凝土路面板不同脱空状态动力响应。针对水泥混凝土路面板不同脱空状态,采用试验和数值仿真相结合的方法,通过传感器采集和分析室内试验中不同脱空状态水泥混凝土路面多块板的应变和加速度,由此建立水泥混凝土路面板不同脱空状态有限元模型,对路面板进行数值仿真分析。结果表明:脱空路面板的板顶最大加速度和最大应变均大于非脱空路面板;对边同时脱空的板顶最大加速度和最大应变值明显大于其它脱空状态,且对边同时脱空状态下的路面板振动最大振幅对应的频率最小;不同脱空状态试验解与数值解对比表明数值解是可行的,二者互相验证。     

水泥路面防裂断方法

水泥混凝土路面板具有较高的力学强度,在车轮荷载作用下变形小,同时混凝土板在计算汽车荷载作用下,板内产生的最大应力不超过水泥混凝土的比例极限应力.当水泥混凝土板工作在弹性阶段时,基层和土基所承受的荷载单位压力及产生的变形也微小,它们也都工作于弹性阶段,因此从力学体系上看,水泥混凝土路面结构也属于弹性层状体系.     

路面半刚性基层弯沉值的计算

现行沥青路面设计规范对于路面结构是以设计弯沉为控制指标,结构层弯拉应力为验算指标,但实际弯拉应力没什么意义,因为当路面结构满足设计弯沉指标时,各结构层弯拉应力指标通常都能满足要求.因此,实际沥青路面的整体结构刚度要求,仅仅是一个设计弯沉指标.     

深厚软土中承式桩板复合地基受力与变形特性试验研究

开展现场试验,研究深厚软土区中承式桩板复合地基桩土应力和分层沉降。结果表明：当路基填土高度在桩板结构承台板以下时,随着路基填土荷载的增大,桩顶应力和桩间土压力逐渐增大;当填土高度大于承台板标高后,路肩下桩顶应力和桩间土压力大于承台板下的桩顶应力和桩间土压力;当承台板上基床填筑完成后,承台板下桩间土压力随着时间的推移逐渐减小,地基面桩间土压力呈缓慢减小规律,而桩顶应力逐渐增大,随着预压时间的增大,路基中心处、路肩下和最靠近坡脚处的桩土应力比均呈缓慢增大规律,但是增幅较小;当上部荷载恒定后,地基变形后期沉降主要发生在下卧层位置。     

微裂破碎水泥混凝土路面加铺层结构设计研究

旧水泥混凝土路面破碎改造工程中,合理的面层结构设计至关重要。本文结合某国道旧水泥混凝土路面"白改黑"大修改建工程,对比分析了微裂破碎压稳后加铺水泥稳定碎石层再铺设沥青面层和直接加铺沥青面层两种不同加铺层结构设计。根据交通流量调查并结合路面破碎后现场弯沉值,计算了两种加铺结构弯沉设计值和下面层的最优设计厚度。反演了路面结构的回弹模量,对比了两种设计年限的面层铺设结构形式,提出了合适的面层铺设结构,为实际工程提供了借鉴和指导。     

路面半刚性基层弯沉值的计算

<正> 现行沥青路面设计规范对于路面结构是以设计弯沉为控制指标,结构层弯拉应力为验算指标,但实际弯拉应力没什么意义,因为当路面结构满足设计弯沉指标时,各结构层弯拉应力指标通常都能满足要求。因此,实际沥青路面的整体结构刚度要求,仅仅是一个设计弯沉指标。     

考虑沥青路面材料阻尼特性的动力学响应研究

针对沥青路面动力学响应问题,本文从动力学基本理论出发,阐述了有限元技术在动力学方程中的应用,并利用有限元技术考虑路面材料的阻尼特性构建数值模型,分析不同阻尼比工况下沥青路面的动力学响应规律,结合实例分析,得出如下结论:随着时间的增加,路表面中心点处的弯沉值前期逐渐增大,后期出现了减小的趋势;在前期,阻尼比越小,弯沉值增加越快,反之,阻尼比越大,弯沉值增加越慢;不同阻尼比,弯沉值到达波峰的时间不同,阻尼比小的先到达最大值;不同阻尼比,弯沉值的最大值不同,阻尼比小的弯沉最大值较大,为此,在进行路面设计时要充分考虑路面材料的阻尼特性。     

水泥路面防裂断方法

水泥混凝土路面板具有较高的力学强度,在车轮荷载作用下变形小,同时混凝土板在计算汽车荷载作用下,板内产生的最大应力不超过水泥混凝土的比例极限应力。当水泥混凝土板工作在弹性阶段时,基层和土基所承受的荷载单位压力及产生的变形也微小,它们也都工作于弹性阶段,因此从力学体系上看,水泥混凝土路面结构也属于弹性层状体系。水泥混凝土路面在行车荷载和环境因素的作用下可能出现的破坏类型主要有:①断裂②唧泥③错台④拱起⑤接缝挤碎等。从此可以看出,影响砼路面的使用性能的因素是多方面的,如轮载、温度、水分、基层、接缝构造、材料以及施工和养护等情况。从保证路面结构承载能力的角度,砼路面结构设计应以防止面层断裂为主要设计标准,从保证汽车行驶性能角度,应严格控制接缝两侧的错台量。产生断裂、错台等原因是多方面的。如基层的冲刷和排水条件。因此,砼路面设计必须从多方采取措施来保证它的使用寿命。为了防止混凝土路面拱起、错台、接缝挤碎和唧泥,除了采用排水基层、耐冲刷基层和增强接缝传荷能力外,还可加强日常养护等。从已有的使用情况来看,最常见、最严重的病害就是断裂破坏。如何防止混凝土路面断裂无疑是一项重要且紧迫的任务。混凝土路面断裂的主因有:收缩断裂,包...     

重载条件下沥青路面结构敏感性分析

借助于有限元法来构建重载作用下沥青路面的动态响应模型,并对轴重、轴载速度、路面结构等参数进行分析,探讨沥青路面的敏感性。结果显示,在动态重载作用下,随着轴重的增加,沥青路面结构敏感性线性增强;而对于路面结构随轴载速度的增加呈现先增加后降低的趋势;而对于路表弯沉、底层拉应力、顶面压应力变化特别显著。     

声振法水泥混凝土路面地基脱空判定

通过声振法采集水泥混凝土路面声频信号,利用 MATLAB软件的数据分析和处理功能进行音频信号的频谱及声谱分析,定义频率变量和频率峰态值等状态参数,应用多值神经网络和Dempster-Shafer理论建立了一套噪声环境下的自动识别系统,实现水泥混凝土路面地基脱空的判定.     

省道大练线省界至柏山段改造工程水泥混凝土路面破碎微裂化技术应用与研究

水泥混凝土路面破碎微裂化技术目前在河南、福建等多个省市改造了多条水泥混凝土路面,微裂式破碎后的水泥混凝土路面可消除板底脱空,分散板端变形,提高与加铺层层间结合力,具有破碎后的路面承载力强等优点,路面加铺层使用效果良好,既经济又环保,有进一步推广的价值和空间。     

基于脱空的水泥混凝土路面的应力有限元研究

<正>近年来,我国水泥混凝土路面的铺筑面积不断增加,但在高等级公路中的比例却在不断减小。究其原因,主要是半刚性基层上的水泥混凝土路面冲刷脱空严重,且病害出现后难以维修,不仅没有体现出水泥混凝土路面使用寿命长、养护费用低的优点,反而凸显了其维修困难的弱点。因此,有必要对脱空     

双绞合钢丝网铺层沥青混凝土路面的有限元分析

运用有限元软件ABAQUS分析双绞合钢丝沥青混凝土路面在车辆荷载作用下的应力和变形情况,以及加双绞合钢丝与未加双绞合钢丝、双绞合钢丝置入沥青层不同位置时路面结构应力、应变变化情况.通过将双绞合钢丝网分别铺设于路面表面、上面层层底、中面层层底、下面层层底和上基层底部,同时与相同路面结构情况而未铺设双绞合钢丝网进行对比分析,我们得出:当双绞合钢丝网位于上面层层底时,其与路面材料形成了嵌锁咬合的作用效果,增大了抗剪切的能力,可以有效减少各处的位移、应力,对路面结构是有利的.     

随机动载作用下沥青路面的动力响应分析

为深入了解沥青路面早期损坏的力学行为,研究路面不平度引起随机动荷载作用下沥青路面受力的特性,将车辆随机动载作为输入激励,运用ANSYS软件建立二维有限元模型,对车辆随机动载作用下的动力响应问题进行了理论分析,计算表明在各等级路面条件下,同一路面等级下沥青路面的垂直位移、竖向应力、应变都随着车速的增大有所改变.     

采空区公路下伏废弃立井混凝土球面盖帽力学性能研究

为了研究公路下伏废弃立井混凝土球面盖帽及其平面盖板力学性能,采用ANSYS建立其有限元模型,研究不同厚度盖板、不同矢跨比盖帽以及不同填土厚度下的盖板和盖帽的力学性能,研究结果表明：(1)混凝土平面盖板,随着盖板厚度的增大,第一主应力极值随之减小,盖板底部中心始终会存在拉应力;(2)混凝土球面盖帽,当矢跨比为2∶16、3∶16、4∶16、6∶16时,混凝土球面盖帽局部存在拉应力,当矢跨比为5∶16、7∶16、8∶16时,混凝土球面盖帽整体受压,均不存在拉应力;(3)随着土体厚度的增大,混凝土平面盖板的拉应力随之增大,混凝土球面盖帽最大主应力绝对值随着土体厚度的增大而增大;(4)厚度相同时,平面盖板第一主应力极值为拉应力,且大于球面盖帽。可见：由于盖板力学特征,其底部存在拉应力,从长期考虑,会产生微裂缝,进一步导致钢筋锈蚀,危害行车安全,球面盖帽合理调整矢跨比,整体受压,耐久性能好。     

有黏结预应力混凝土结构性能研究

预应力混凝土结构的性能对于道路桥梁工程具有重要的影响。本研究以有黏结预应力混凝土结构为对象,通过理论推导和数值模拟手段,对其力学性能进行研究。建立预应力混凝土结构中钢筋与混凝土界面摩擦作用的力学模型,对结构内部界面剪力进行了推导。在有限元软件ABAQUS中建立数值模型,对结构整体性能进行分析。研究结果表明：钢筋—混凝土界面剪力在端部出现峰值,由端部向内呈现先减小后增大的规律,并且在剪力改变方向的位置轴力出现峰值。预应力施加完成后,拉应力主要由受拉区的混凝土及钢筋来承担。当荷载值不断增大时,混凝土跨中开始出现细观裂缝并逐渐扩展,模型进入弹塑性阶段,拉应力逐渐由混凝土向钢筋传递。直到荷载达到某一极限值,下部受拉钢筋达到抗拉强度,发生屈服。     

灌浆技术处治旧水泥砼路面应用探讨

水泥砼路面是我国公路路面主要形式之一,在我国公路网构成中占有较大比重。但由于水泥砼路面接缝较多,对超载较为敏感,易发生脱空、唧泥、裂缝等先期病害,从而导致路面的破损。因此治理与预防脱空、唧泥等病害,搞好水泥砼路面的养护,延长公路的使用寿命,改善其通行能力,具有十分重要的意义。一、水泥砼面板唧泥、脱空形成主要原因唧泥和脱空病害的产生有其内在因素和外界因素。内在因素是基层本身的质量、组成以及砼面板接缝状况;外界因素则是汽车荷载和气候变化。水泥砼路面在重车荷载的反复作用下,板下基(垫)层将产生累积塑性变形,使砼板…     

基于柔性基层小板块透水道面力学响应分析

为研究柔性基层上小板块透水道面荷载应力分布和响应规律,以B737系列飞机为设计机型,采用ABAQUS有限元分析软件,建立了小板块透水道面结构三维有限元计算模型,通过改变道面板平面尺寸、道面板厚度、综合回弹模量,得到道面结构内最大弯拉应力和最大剪应力的响应规律。计算结果表明:平面尺寸的影响程度最大,道面板厚度次之,综合回弹模量的影响最小,合理选取道面板平面尺寸和厚度,可以有效地降低道面板内的荷载应力。