冲击+振动+静碾复合压实滚轮与土壤系统的动力学模型

从土体粘弹塑性理论出发,以冲击 振动 静碾复合压实装置及被作用介质-土壤为整体,分析了土体在冲击 振动 静碾复合压实作用下的形变特点,以及如何用粘性、弹性、塑性三元件的恰当组合反映土体的这种应力应变特性,并由此建立了冲击 振动 静碾复合压实滚轮与土壤系统的动力学模型和相应的运动微分方程,指出了在压实过程中土体的变形不仅与压实设备提供的压实力的性质和大小有关,而且与被压土壤的特性参数密切相关。     

冲击压路机路基压实应用分析

对冲击压路机基本参数的计算理论进行分析,井通过现场大量压实度试验,确立冲击压路机排压方案、冲击压实遍数与压实度、压实度与深度之间的关系.从路基压实原理、压实效果和技术可行性等方面出发,提出较合理的冲击压实遍数.试验数据表明,冲击压路机是一种适合公路路基处理的高效压实机械,在公路建设中具有广阔的应用前景.     

风积沙压实机理及压实特性

以陕蒙高速公路毛乌素沙漠风积沙为主要研究对象,分析研究了该段风积沙的组成、主要特点和最大干密度的确定方法。通过重型击实试验绘制了风积沙击实特性曲线,揭示了风积沙的干压实和湿压实2种压实特性曲线;利用冲击振动复合压路机模型进行了实验室和现场压实试验,研究了风积沙在冲击振动作用下的压实特性,分析了风积沙冲击振动压实机理。结果表明:含水量对风积沙压实的最佳频率影响不大;冲击振动复合压路机对风积沙在天然含水量下的压实效果最好,优于单一的冲击和振动压路机。     

振动压实工艺压实能力与道路基层材料可压实性评价

采用传感器对振动成型基层材料的塑性变形、振动加速度和压实力进行了采集.通过振动三参数对振动压实工艺输出能量的分析,定义了评价振动压实工艺压实能力的评价参数——激振强度;通过对基层材料振动压实塑性变形曲线的分析,定义了被压材料可压实性评价参数——可压实性系数;对典型道路材料的可压实性进行了对比研究.结果表明,在压实效果的影响上,当激振强度大于3.5时,振动压实工艺才具有较强的压实能力;材料的振动压实塑性变形与振动时间呈对数关系,在振动压实50 s后,塑性变形处于稳定状态;在材料可压实性方面,沥青混合料的可压实性最差,二灰结合料可压实性最好,基层材料的可压实性基本处于同一水平.研究结果还表明,用振动压实工艺单位时间内输出的能量和道路材料产生单位塑性变形所需的压实应力,来评价振动工艺的压实能力与被压材料可压实性是合理的.     

基于有限元分析的压实机压实效果研究

为了研究冲击式压实机的压实效果,利用有限元分析软件MSC/NASTRAN建立了压实机冲击土壤的有限元模型,对压实机的冲击过程进行了仿真与分析:采取基于Mohr Coulomb屈服条件的弹塑性模型来定义土壤的本构关系,并采用MSC/NASTRAN中的GAP单元来描述非圆瓣状压实轮与土壤之间的接触关系,用拟牛顿法对土壤在冲击作用下的沉降值进行非线性有限元计算.仿真结果满足工程精度要求,最大计算误差为9.1%,因而可以替代试验而作为衡量压实效果的依据;仿真与试验结果还同时表明土体被压实15～20遍后,将达到最佳压实效果.     

仿冲击振动压实技术

为了探索节约型压实技术,开发了仿冲击振动压实技术,并对该技术进行了试验研究.通过对压实度、振动轮时域信号的频谱及功率谱分析可知,压实12遍时,150 mm处压实度达到91%,300 mm处压实度达到80%;频率成分丰富,多种频率参与压实作用,振幅为4～8 mm,压实能量高.研究结果表明,仿冲击振动压实机具有多频参与压实作用、压实效率高等特点,有明显的高效节能的优势.     

路面基层振动压实作用下的底基层应力

将振动压路机对被压实层施加的作用力简化为圆形均布荷载 ,利用弹性层状体系理论 ,对基层振动压实作用下的底基层压应力和拉应力进行了计算分析。结果表明 ,对基层进行振动压实时存在着半刚性底基层发生弯拉强度破坏的可能。     

压路机分体式冲击轮的分析计算

本文在现有专利基础上,对工作轮的运动特性以及冲击块工作过程中的受力和运动情况进行了分析,并对冲击振动压实机分体式冲击轮的振动部分和冲击部分进行了具体的设计计算,最后得到了样机工作时主要的技术参数.分析计算的结果为该冲击轮进一步的动力学分析和压实效果分析以及压路机整机设计提供了理论基础和参考依据.     

仿冲击振动压实规律

利用自主设计的仿冲击振动压实装置,选取21种试验工况,分别调节各影响参数,进行了多组压实试验。试验结果表明,土壤的压实度和表面沉降量之间存在一定的对应关系,且与碾压遍数有着某种内在的变化规律;在压实的前几遍,相对沉降量越大,则对应的压实度增加幅度也越大,而后期压实过程中,沉降量减小的趋势与压实度增大的趋势相似,并分别趋于某稳定值。根据压实度变化的一般规律及仿冲击振动压实试验离散点曲线,建立了压实度与压实遍数之间的函数关系式。采用Matlab编程,分别对21种工况及4种型号的压路机现场试验数据进行了验算,结果表明,计算值与实测值很接近,相对误差为0.2%~6%。     

风积沙振动参数及振动压实机理

利用振动台法,研究了风积沙的振动压实特性,分析了振幅、频率、振动时间、配重、含水量、填料方式等对风积沙振动压实特性的影响和变化规律,并选定主要参数的变化范围,进行了正交试验,以确定这些影响参数对干密度的影响程度和最佳振动参数的组合。在此基础上,利用动态力学分析方法,分析了风积沙的振动压实机理。结果表明,干燥状态和最佳含水量状态下,风积沙的最佳振动频率为45~50 Hz,风积沙振动压实时,宜采用高频率(45~50 Hz)和小振幅(0.4~1.0 mm)。     

击实水泥土强度随养护龄期增长的微观机理

通过室内夯实水泥土桩无侧限抗压强度实验和微观结构观测,研究了击实水泥土强度随养护龄期增长的微观机理.实验结果表明:随养护龄期的增长,击实水泥土块的无侧限抗压强度增加,渐趋于一个稳定值;60d龄期强度即可作为击实水泥土的设计强度.水泥土强度随龄期增长实质上反映了水泥水化凝胶体与拌和土料中的活性物质之间的离子交换和团粒化作用,以及硬凝反应程度由弱变强,在微观结构上表现为水泥土块中水化物结晶体由絮状、纤维状结构逐渐变为菊花状结构,最终形成网格状结构;粒间孔隙由大变小,分散状的土颗粒发生团粒化,随着水化作用的持续进行,相邻团粒被网格状水化物晶体联接形成水泥土结石体,从而导致水泥土强度的提高.     

改性混凝土材料性能研究及应用

在碾压钢纤维混凝土的力学性能试验研究的基础上 ,介绍了钢纤维混凝土和碾压钢纤维混凝土等新型路面材料的特点 ,重点分析了钢纤维掺量及粉煤灰掺量对碾压钢纤维混凝土性能的影响。结果表明 ,碾压钢纤维混凝土材料是一种具有应用前景的新型路面材料。     

基于分形理论的黄土击实后粒度分布研究

基于分形理论对不同击实能和含水量条件下的粉土状黄土进行粒度分析,研究击实后土体颗粒形状的变化情况和颗粒体积的分形行为。结果表明,击实后的粉土状黄土颗粒体积分布遵循分形规律;在一定含水量条件下,分维值D会随着击实能的增加而减小;当击实能较大时,对土样颗粒造成的形状改变也更为明显;在一定击实能条件下,当土样含水量小于最优含水量时,分维值D随着含水量的增加而减小;当土样含水量大于最优含水量后,分维值D呈现离散性,没有一定的规律。     

C~n中单位球的Bergman空间上的紧Hankel算子

讨论符号属于Ｌ２（Ｂｎ，ｄＶ）的Ｂｅｒｇｍａｎ空间Ｌ２ａ（Ｂｎ）上的Ｈａｎｋｅｌ算子Ｈｆ的紧性，给出一个充分必要条件．     

压实土体崩解特性试验研究

基于传统崩解试验方法精度较低的问题,研制了一套压实土体崩解试验系统。查明了压实土体试验中崩解时间和崩解量的变化规律,利用自主研制的试验装置,开展了崩解试验研究。分析了含水率、密实度、颗粒级配、颗粒种类等因素对压实土体崩解时间和崩解量的影响。试验结果表明:对于砂岩颗粒土料,含水率对崩解量和崩解时间的影响较大;而相对密实度对崩解量和崩解时间影响较小。对于泥岩颗粒土料,含水率对试样的崩解量和崩解时间影响不显著;而相对密实度对崩解量和崩解时间影响较大。对于不同级配的砂岩、泥岩颗粒土料,细颗粒含量越多,抗崩解性也随之增强,崩解时间越短崩解量越大。     

Numerical Computation in Airflow Field of Compact Spinning with Pneumatic Groove

In compact spinning with pneumatic groove,the computational fluid dynamic model,computed with parallel technologies Fluent 6.3,is developed to simulate the flow field in condensing zone with 3D computational fluid dynamic (CFD) technology.Flowing state,distribution rules of static pressure,and velocity in condensing zone are characterized and analyzed.The results show that the fiber bundle in compact spinning with pneumatic groove is compacted by airflow and the shape of the pneumatic groove,and the static pressure in condensing zone is negative,as well as the velocity of airflow in condensing zone is not zero.The fluctuation frequencies of the static pressure and velocity near the bottom of the pneumatic groove are relatively higher,and the number of the fluctuation is equal to that of the round holes in condensing zone.     

夯实水泥土桩作用机理研究及应用分析

本文对夯实水泥土桩的作用机理进行了探讨 ,并通过对石家庄一具体夯实水泥土桩工程的描述 ,全面介绍了夯实水泥土桩的设计、施工。最后将夯实水泥土桩与深层搅拌桩加以对比 ,得出结论。     

膨润土改性天然粘土防渗材料的研究

膨润土具有很好的防渗和吸附性能．在华北黄土和华南红土中加入一定量的膨润土，以增强衬层材料的防渗性能．研究了膨润土加入量对土样抗压强度和压实土样渗透系数的影响，压实含水率、压实干密度等因素对压实粘土渗透性能的影响．实验原理为Darcy定理．实验结果表明：对于黄土，膨润土合量为6％—7％时，抗压强度最大．选择大于强度最优含水率2％的压实含水率有利于提高黄土及其改性粘土的防渗功能．对于红土，加入8％的膨润土对其抗压强度有很大的改善，抗渗性能有着较大的提高，渗透系数只相当于原土的1／30．选用24％左右的压实含水率可以使红土(及其改性粘土)的抗压性能与防渗性能同时优化．     

高含水率疏浚淤泥生石灰材料化土闷料期内强度变化规律

研究了3种初始含水率疏浚淤泥添加不同比例生石灰,经不同时长的闷料期,其击实土的强度及变形变化规律.试验结果表明:击实生石灰淤泥材料化土的无侧限抗压强度随闷料期增大而增大,且强度增加速率和掺灰比有关,掺灰比越大,强度增加速率越大.对应不同初始含水率的疏浚淤泥,掺灰比存在临界点,该临界点是生石灰淤泥材料化土应力-应变关系由塑性向脆性转化的转折点.小于该掺灰比,生石灰淤泥材料化土单轴压缩下是理想弹塑性变形,大于该掺灰比,击实生石灰淤泥材料化土是脆性破坏变形.对于小于临界掺灰比的生石灰淤泥材料化土,延长闷料期,其击实土应力-应变关系有由塑性向脆性转化的趋势,但是改良效果缓慢;对于大于临界掺灰比的生石灰淤泥材料化土,延长闷料期,其击实土的强度有显著提高.实际工程中如果场地条件及工期允许,可以通过延长闷料期改善土性,从而减小掺灰比,以节省工程造价.     

低应力下膨胀土的压缩与剪切行为

以相同初始密度和含水率的荆门弱膨胀土原状样和压实样及其泥浆固结样为研究对象,采用一维压缩-卸荷试验(0～4000 kPa)获得压缩行为,采用覆盖低(≤50 kPa)、中(50～400 kPa)、高(400～800 kPa)应力水平的直剪试验获得峰值、完全软化与残余强度。结果表明:(1)原状、压实、泥浆固结样压缩曲线相交于压力1200 kPa对应点;压实样压缩曲线总位于原状样与泥浆固结样之间。泥浆固结样压缩曲线与固有压缩线ICL经验公式几乎重合;原状与压实样压缩曲线均穿越ICL,并向下弯曲;原状样膨胀敏感性大于压实样,表明原状样颗粒间胶结更强。(2)低应力下原状样峰值强度主要受土体结构性控制。峰值与残余强度比可作为反映土体结构性强弱的一个显性指标。整个低中高应力水平,原状、压实、泥浆固结样峰值强度线均为线性,且有效内摩擦角基本一致(25.0°～25.7°)。原状与压实样的结构性体现于峰值强度有效凝聚力,分别为29.6 kPa与15.2 kPa。整个低中高应力水平原状与压实样残余强度基本相同;低应力水平下残余强度线表现出强烈非线性;采用幂函数可很好描述低中高应力水平下的残余强度特征。