沥青路面热-荷载耦合应力数值分析

针对半刚性基层沥青路面和刚性基层沥青路面结构中普遍存在的反射裂缝问题,提出了采用开级配大粒径沥青碎石混合料(OLSM)作为裂缝缓解层的方法;利用三维有限元法,对设置普通沥青混凝土与开级配大粒径沥青碎石2种类型裂缝缓解层的贫混凝土基层沥青路面结构进行热-荷载耦合应力对比分析,并进行了试验路观测与理论计算分析。结果表明:OLSM的耦合应力明显小于普通沥青混凝土的应力;OLSM中大粒径矿料多、沥青含量少及空隙率大的结构特点有利于消解及吸收裂缝处路面应力,可有效防止或减缓贫混凝土基层沥青路面的反射裂缝,是一种可以缓解反射裂缝的有效材料。     

开级配大粒径沥青碎石混合料的高温稳定性

为了分析开级配大粒径沥青碎石混合料(OLSM)的高温稳定性及其影响因素,通过车辙试验,以动稳定度为指标,研究了不同集料级配、沥青用量和试件厚度等条件下的OLSM高温稳定性。结果表明:随着粗集料的增多、空隙率的增大、沥青用量的增大和试件厚度的增加,OLSM的抗车辙能力降低;当空隙率小于20%、沥青用量不超过最佳油石比的+0.5%时,OLSM具有良好的高温稳定性;进一步分析表明,OLSM的车辙深度主要是由混合料进一步压缩引起的。     

设置OLSM-25防裂层的沥青路面细观结构数值分析

为了解决刚性基层沥青路面存在的沥青面层反射裂缝问题,提出了采用开级配大粒径沥青碎石混合料(OLSM)作为裂缝缓解层的方法,以国内外OLSM参考级配为基础,结合试验段修筑情况,采用离散元方法,运用二维颗粒流程序,建立设置OLSM-25裂缝缓解层的沥青路面离散元模型,对其细观结构与抗裂性能进行离散元数值分析,从细观角度阐释了OLSM-25裂缝缓解层的抗裂机理。研究结果表明:在车辆荷载偏载作用下,当裂缝缓解层厚度相同时,OLSM-25裂缝缓解层底部A点颗粒的竖向接触力、竖向运动速度及竖向位移量均小于普通AC-25裂缝缓解层的对应值,OLSM-25裂缝缓解层的抗裂效果优于普通AC-25裂缝缓解层;在实际工程应用中,综合考虑应力缓解效果及变形能力两大因素,选择材料组成相对偏粗、空隙率适中的2#级配OLSM-25作为裂缝缓解层较为合适。     

矿山边坡稳定性的弹性分析

利用弹性力学理论分析法，给出在自重应力作用下的矿山边坡内最大剪应力作用面的分布规律和最大剪应力迹线，为分析边坡稳定性提供了一定的理论依据。     

斜拉跨越结构的风载影响分析

利用有限元分析软件对木龙河斜拉索跨越结构在风载荷作用下的动静态力学特性进行了分析.静态分析表明,风力小于3级时桥的最大位移和最大应力随风力变化不大.风力大于3级时两者随风力的增大而显著增加.通过模态分析得到了跨越结构的前10阶振型和频率,并分析了8级动态风载下管桥中部和端部两个关键节点的位移和拉应力的时间历程响应及某一时刻跨越结构的应力、位移分布情况,最后得到了动态风载荷下风力与最大应力和最大位移之间的关系,得出的结论与静态一致,但在大于3级的风力情况下,动态风载引起的最大位移和最大应力比静态风载约大2倍.     

地基土上水工建筑物的抗滑动稳定研究

研究地基土上水工建筑物滑动设计和计算中存在的问题。利用基坑内压板抗滑动试验成果,确定地基土包括回弹影响后的抗滑动承载能力。采用地基土承受偏心荷载的最大压应力σmax控制地基土与压板的位移和抗滑动形式,可以发生不同的3种最大位移面,形成6种抗滑动形式。根据地基土承受的最大压应力,提出设计抗滑动的计算方法：定量确定地基土与压板抗滑动的摩擦系数计算值,地基土的抗滑动安全系数由指标安全系数控制,修正在地基土上建筑物整体滑动的计算公式,计算预测可能发生的多种最大位移面和抗滑动形式及绘制地基土滑动区轮廓,限定地基土发生平面抗滑动形式时承受的最大压应力值。按拟定方法,回顾分析3座已建水工建筑物,分析计算成果符合实物工况。     

开级配大粒径沥青混合料水稳定性试验研究

文章通过浸水大马歇尔试验和冻融劈裂试验,研究不同集料级配、沥青用量、矿粉质量分数和水泥掺量等条件下开级配大粒径沥青混合料(OLSM)的水稳定性。结果表明:随着粗集料的增多、空隙率的增大,OLSM的水稳定性降低,且当空隙率小于20%时,其具有良好的水稳定性;沥青用量对OLSM水稳定性的影响不明显;适当增加矿粉质量分数能显著提高OLSM的水稳定性;水泥代替矿粉能显著提高OLSM的水稳定性,且水泥最佳掺量为2%。     

带支柱与凸缘开孔球罐最大应力

针对工程中球罐的实际结构与载荷形式，研究带支柱与凸缘开孔的球罐结构的最大应力问题．采用有限元软件ANSYS，分别对两种不同材料的带10个支柱和上、下两个凸缘开孔的球罐在内压、自重和内部液压共同作用下的应力进行了数值计算．计算结果表明，整个球罐的最大应力发生于球罐底部的凸缘开孔的周边，为说明上述问题的力学建模效果，还对承受内压载荷作用的不带支柱与凸缘的开圆孔球壳的应力进行了数值计算，结果表明其数值解与相应的理论解十分接近．     

特钢330kV变电站联合构架最大应力分析

采用MIDAS/Gen结构设计有限元分析软件,结合实际工程对330 kV变电站构架作最大应力分析.主要分析正常使用工况、施工安装工况及温度对联合构架最大应力的影响.结果表明:联合构架长度以180 m为分界,分别由不同工况起控制作用;在任何情况下均需考虑大风工况及覆冰有风工况的作用和施工导线荷载的不利布置;在考虑大风工况及覆冰有风工况的作用时可以不考虑地震作用影响.     

岩石坍塌作用下埋地集输管道应力变化规律

基于弹塑性力学理论,采用有限元分析方法,建立了岩土坍塌作用下埋地集输管道分析模型,研究了岩石坍塌作用下不同因素对埋地集输管道应力影响规律.结果表明:冲击载荷随石块边长的增加呈指数形式上升,正方体边长改变1.4 m时,冲击载荷可改变22.4 MPa.运行压力、温度、管道铺设坡度对管道壁面应力影响较小,而冲击载荷、腐蚀是埋地集输管道安全的主要影响因素.当冲击载荷大于10.5 MPa时,管道进入塑性变形区.岩石坍塌冲击载荷较大时,管道壁面最大等效应力随着管道径厚比的增加而减少.当径厚比改变了3.8,管道壁面最大等效应力可减小44 MPa;当岩石坍塌冲击载荷较小时,管道壁面最大等效应力出现极小值点.     

解析法分析平面应力状态下主应力和主平面对应关系的思考

首先归纳总结了目前教材和文献中关于平面应力状态主应力和主平面对应关系的分析方法,然后利用高等数学确定最大、最小正应力(即主应力)的方位,分别讨论基本单元体的正应力和切应力,得到最大、最小正应力与主平面对应关系最简判别准则的两个理论依据.     

确定应力集中点最大应力值的神经网络算法

提出了利用神经网络,根据应力集中处附近已知的三点应力（或应变值）来确定最大应用的一种方法,建立了一个３－４－１的网络结构,通过对网络的训练建立了应力集中处附近已知的三点应力（或应变值）与最大应力之间的关系,数值结果表明,提出的方法是有效,可靠的。     

基于薄板单元的水泥混凝土路面荷载应力分析

将刚性、半刚性基层上水泥混凝土路面结构简化为弹性地基上不等平面尺寸双层结构模型,在轴(轮)载作用下,采用薄板单元,讨论了模型网格划分和计算精度的关系.研究了移动轴载作用下路面结构最大荷载应力大小和位置的变化规律.分析了基层超宽对面层和基层自身最大荷载应力的影响,基层超宽降低了面层的荷载应力,幅度为0～33%;但基层自身荷载应力明显增大.比较了采用薄板单元及实体单元时面层和基层最大荷载应力的差异,当面、基层厚度增大时,采用薄板单元得到的面层荷载应力偏大0～20%;而基层荷载应力偏小2%～30%.给出了标准轴载作用于纵边中部荷位的荷载应力修正系数.     

赫兹压力下涂层构件的边界元法分析

建立了涂层构件边界元法,并引入解析化算法处理其中的几乎奇异积分,以分析赫兹压力作用下涂层构件的力学行为;提出以最大切应力作为涂层结构强度的评判标准;分别讨论了涂层尺寸和涂层/基体材料的变化对最大切应力的影响,找出了受赫兹压力作用涂层构件的强度危险面.     

开级配大粒径沥青碎石防裂层沥青路面应力与抗裂机理数值分析

反射裂缝是半刚性基层沥青路面和刚性基层沥青路面的主要病害之一,针对这一问题,提出了采用开级配大粒径沥青碎石混合料作为裂缝缓解层的方法,利用其大粒径矿料多、沥青含量少及空隙率大的结构特点消散及吸收裂缝处路面应力。以国内外OLSM参考级配为基础,结合试验段修筑情况,采用有限元方法,建立设置OLSM-25裂缝缓解层的沥青路面三维有限元模型,对设置不同类型裂缝缓解层、1~#-3~#级配OLSM-25裂缝缓解层的沥青路面结构进行热-荷载耦合应力对比分析,从宏观力学响应方面阐释了OLSM-25裂缝缓解层的抗裂机理。结果表明:与相同厚度的普通AC-25裂缝缓解层相比,OLSM-25裂缝缓解层的温度敏感性相对较小,具有较高的承载能力和良好的应力消减及缓解性能;在相同的外部荷载作用下,随着1~#-3~#级配OLSM-25空隙率的增大,以及抗压回弹模量和线膨胀系数的降低,其自身的车辆荷载应力、温度应力、耦舍应力呈总体降低趋势。在实际工程应用中,仅从缓解应力效果及抗裂性能方面考虑,选择级配偏粗、空隙率较大的3~#级配OLSM-25作为裂缝缓解层效果较好,但应严格控制施工中的离析问题。     

膜片弹簧最大应力的实验研究

用光弹性贴片法得到膜片弹簧在小端加载时上表面全场应力的分布,再用电测法精确测定可能为最大应力的各点应力,从而得到膜片弹簧在危险工况下最大应力是处于凹槽边缘中点,而不是在分离指根部中点的结论。并指出目前通用的膜片弹簧强度计算方法所确定的危险点位置及最大应力数值都与实际情况有较大的出入,有必要进行修改。     

压应力对裂尖塑性区影响的量化研究

为了量化压应力对裂尖反向塑性区尺寸的影响,填补压应力作用下裂尖塑性区尺寸估算的空白,基于理想弹塑性材料采用有限元数值计算方法,研究了含有中心穿透裂纹有限平板在拉压循环载荷作用下裂尖塑性区尺寸的变化规律,并分析了裂纹长度、应力比、时间历程等因素的影响;建立了压应力引起的裂尖最大反向塑性区尺寸的估算模型,提出了一种适用于R0拉压循环载荷作用的基于裂纹最大张口位移确定最大反向塑性区尺寸的简便方法.     

矿井地应力的分析与应用

以寺河矿西区为例,根据地应力现场实测数据,分析得出了最大主应力与深度之间的变化规律,判断了矿区的应力量级,确定了最大主应力的方向,判别了矿区应力场类型,从而为寺河矿的高产高效矿井建设提供重要的参考资料。     

V型切口脆性断裂的最大周向应力准则

基于2个基本假设,建立了I-II复合型V型切口脆性断裂的最大周向应力准则。给出了I型V型切口的临界应力强度因子与I型裂纹的临界应力强度因子之间的关系,并用有机玻璃板材加工成2种I-II复合型V型切口试样,进行了实验验证。实验结果表明,所提出的I-II复合型V型切口脆性断裂的最大周向应力准则与实验结果基本吻合。     

调整鞍座位置进行优化设计的分析和计算

通过对鞍座边角处最大周向应力的计算,找到鞍座位置与最大周向应力之间的关系,给鞍座位置的选定提供了依据,也为以后的优化设计提供了一种方法。