铺层方式对碳/环氧管层间剪应力影响的有限元分析

利用有限元程序ANSYS7.0对软模膨胀成型制备的碳/环氧管件在轴向载荷下的层间剪应力进行了分析。表明铺层的不对称性会显著导致环向层间剪应力增大,增幅在0.43～1.14倍,但对轴向层间剪应力影响很小;碳/环氧管的轴向铺层和环向铺层的比例对轴向层间剪应力和环向层间剪应力有显著影响,其比例在7∶3～4∶1时可以有效降低碳/环氧管的层间应力。

连续配筋混凝土复合式沥青路面层间剪应力及结构

针对连续配筋混凝土复合式沥青路面(CRC+AC)结构的特点和现有研究的不足,运用传热学理论、力学理论和有限元法,计算和分析了层间剪应力的临界荷位和影响因素;通过室内试验和工程实践,研究了基于层间剪应力的层间结构和材料及CRC层表面处理技术。研究结果表明:层间抗剪强度不足会使CRC+AC结构层间出现纵向和侧向滑移;层间最大剪应力随AC层厚度和模量的增大而减小,且随AC层厚度增加而减小的趋势更为明显,CRC层厚度对层间最大剪应力的影响很小;通过计算分析并结合试验路修筑经验和检测结果,建议CRC+AC结构AC层的厚度不宜小于6 cm;建议采用喷洒式结构对CRC+AC结构的层间进行处理,并选用SBS改性沥青作为喷洒沥青,采用裸化技术对CRC层表面进行处理。研究结果可为刚柔复合式沥青路面的合理设计提供重要参考。

夹层对PCC-AC复合式路面层间剪应力的影响

针对PCC-AC复合式路面层间易产生脱离和滑移的问题,分析了夹层的设置对于PCC-AC复合式路面层间剪应力的影响,通过改变夹层的厚度和回弹模量来研究其变化规律,得出了夹层底剪应力的回归公式,提出了降低PCC-AC复合式路面层间剪应力的有效方法,即在不改变AC层厚度的情况下,设置适当厚度的低模量应力吸收层.

半刚性路面基面层间剪应力的计算与分析

基面层间推移破坏是目前中、低等级沥青路面典型的早期破坏之一。采用有限元法,对基层和面层之间的剪应力进行系统的计算,分析了路面结构参数和行车荷载的影响,得出了基面层间剪应力变化的一般规律,并提出了一些防治措施。

正交层合板压缩条件下平均层间剪应力计算

根据正交层合板在压缩载荷作用下的泊松效应和变形协调原理,分析了平均层间剪应力的产生机制,并建立了平均层间剪应力的解析模型。算例分析表明纵横铺层比k=1时,层间剪应力最大,k值大于3时可有效降低层间剪应力;层间剪应力与平均压应力和受压截面宽厚比成正比关系,需要根据实际情况选取合适的k值和厚宽比以有效降低平均层间剪应力。

连续配筋混凝土基层沥青路面层间剪应力分析

基于连续配筋混凝土基层沥青路面的主要破坏形式为层间剪切破坏,运用BISAR软件定量分析了轮载、模量、厚度等参数对层间剪应力的影响规律,确定了层间最大剪应力的位置及其主要影响因素,为连续配筋混凝土基层沥青路面沥青层厚度设计指标的确定提供理论依据。

连续配筋混凝土复合式沥青路面层间剪应力影响因素分析

建立了CRC+AC复合式路面结构模型,在搜索层间最大剪应力发生位置的基础上,分析了AC层厚度、模量和层间结合状态等对层间剪应力的影响水平,以及层间剪应力对模量和层间结合状态的响应规律。结果表明:单轴双轮组作用下CRC+AC复合式路面的层间最大剪应力发生在靠近荷载中心一侧的当量单圆的0.8δ圆周与135°或225°线的交点附近;剪切弹性柔量对层间最大剪应力的影响最大、AC层弹性模量次之、AC层厚度最小;层间最大剪应力随层间结合状况的减弱而上升,良好的层间黏结措施对减少层间剪切破坏意义重大;气温降低时AC层模量对层间最大剪应力的影响大于气温升高时,季节性冰冻地区在层间结构设计时需重视气温条件对沥青混合料模量的影响。

旧水泥路面薄层沥青罩面结构层间剪应力分析

结合G104徐州机场路改造工程,利用ANSYS三维有限元计算工具,对薄层沥青罩面结构进行层间剪应力分析,从而为罩面结构组合设计提供理论指导。

刚性基层复合式沥青路面层间剪应力分析

针对刚性基层复合式路面容易出现的层间剪切滑移破坏问题,选取由水泥混凝土基层、层间粘结层、沥青混凝土面层组成的复合式结构为研究对象,分析了在不同层间结合状态下,刚性基层与柔性面层的层间最大剪应力的分布规律,以及基面材料参数对层间最大剪应力分布的影响.

CRC+AC型复合式路面层间剪应力分析

基于弹性层状体系理论,应用BISAR3.0程序计算分析了CRC+AC型复合式路面层间最大剪应力,得出了不同行车荷载、结构层厚度、材料模量及层间结合状态下,CRC+AC型复合式路面层间最大剪应力的变化规律。

半刚性基层沥青路面基-面层层间剪应力对面层畸变能的影响

为了研究半刚性基层沥青路面基-面层层间剪应力对面层内部畸变能的影响,应用BISAR软件分析了半刚性基层沥青路面半刚性基层的模量、厚度和沥青路面的厚度等参数对基-面层层间剪应力的影响,根据畸变能的计算公式得到其对面层畸变能的影响.研究结果表明:降低半刚性基层的模量,增加面层厚度,可以有效减小基-面层层间剪应力,从而降低面层畸变能,提高半刚性基层沥青路面的使用寿命.分析结果为以最大畸变能理论进行半刚性基层沥青路面的设计施工提供依据.

沥青面层层间剪应力的影响因素分析

通过运用BISAR程序对影响路面面层的层间剪应力的因素进行分析,重点对比分析了荷载和面层厚度因素在不同层间接触条件下对层间剪应力的影响,分析结果表明:层间剪应力随着荷载的增大而逐渐增大,随着面层厚度的增加而逐渐减小。

沥青路面层间剪应力仿真分析及黏结效果评价

路面脱层主要由剪切破坏引起,为了分析路面层间剪应力的影响因素,结合北京市气候和交通条件,建立了北京市高速公路典型路面结构的力学模型。利用ABAQUS软件对不同温度、竖向荷载、水平力系数、面层厚度、层间黏结状态等因素综合作用条件下层间剪应力的变化进行了正交仿真分析,确定了层间黏结状态为影响层间剪应力的最显著影响因素,并计算得到常温条件下的代表性剪应力。为了确定北京市高速公路沥青路面的最佳层间处置措施,利用课题组开发的基于上、中面层复合结构的剪切疲劳试验方法,制作典型上面层(SMA-13)、中面层(AC-20)及层间黏结材料(SBS改性沥青、橡胶改性沥青、SBS橡胶复合改性沥青、改性乳化沥青)的复合结构模型,以常温下的代表性剪应力作为控制应力进行了剪切疲劳试验,确定了上述黏层材料的最佳用量,并对各黏层材料进行了对比评价。相关结论对于上、中面层层间脱层和上面层网裂的进一步治理具有重要的理论意义和实际参考价值。

基于灰色关联理论的沥青薄层罩面层间剪应力影响因素研究

针对薄层罩面层间黏结性能不良而导致路面出现推移、拥包、滑动等早期病害的问题,采用Bisar3.0程序讨论了典型半刚性基层沥青路面不同薄层厚度、荷载、层间接触状态和水平力系数下的薄层层间剪应力τmax大小规律,在此基础上,利用灰色关联度法对影响层间最大剪应力的因素进行了分析。结果表明:随着薄层厚度、摩擦参数、荷载和水平力系数的增大,薄层层间最大剪应力分别呈现出逐渐减小、总体增大、增大以及增大的趋势;薄层层间最大剪应力与薄层厚度、荷载、层间接触状态和水平力系数之间的灰色关联度分别为0.744 5、0.847 1、0.769 5、0.686 9,均大于0.65,表明4种因素对薄层层间最大剪应力有较大影响。

轻型组合桥面板层间剪应力计算及栓钉连接件的布置设计

以洞庭湖二桥轻型组合桥面板为工程背景,在分析局部轮载对轻型组合桥面板层间剪应力影响的基础上,提出了纵向层间剪应力的简化计算模型——悬臂叠层梁模型,基于悬臂叠层梁模型得到的纵向层间剪应力比有限元值大30.4%;同时修正了基于简支叠层梁模型的横向层间剪应力计算方法,得到的横向层间剪应力解析值比有限元值大1.5%。最后,进一步提出了轻型组合桥面板中栓钉连接件剪力的计算模型,用以指导栓钉连接件的布置设计。

考虑层间剪应力的黏性土非极限主动土压力数值解

基于应力莫尔圆推导了黏性土层间剪应力的计算公式,进而建立了综合考虑层间剪应力、位移效应和土拱效应的主动土压力计算模型,最终构建的数值迭代格式不仅解决了黏性土力学模型中引入层间剪应力无法积分得到显示解的问题,还能够准确计算非极限主动土压力的强度、合力及作用点。将本解、朗肯解、现有解析解与典型模型试验结果对比分析发现:引入层间剪应力后,本解答计算极限主动土压力与非极限主动土压力均更加准确,与实测结果的契合度更高。

基于ANSYS的AC/CRC层间剪应力分析

层间滑移是复合式路面常见病害,为此本文引入ANSYS有限元软件,针对复合式路面特点,探讨了建立适合层间应力分析的有限元模型方法,并将ANSYS计算结果与BISAR软件计算结果作了对比。

刚性基层复合式路面层间剪应力分析

以连续配筋混凝土路面加铺沥青层结构为研究对象,利用软件ANSYS建立其三维有限元模型,分析了加铺层厚度、加铺层模量及荷载作用位置对层间应力的影响,得到可靠结论。

层间剪应力等效轴载换算方法

为了完善现有轴载换算方法,减少沥青路面层间推移破坏的发生,首先采用有限元方法研究沥青路面层间受力状态,分析层间剪应力分布规律,为以层间剪应力为指标的轴载等效换算公式的建立提供基础资料;然后遵循轴载换算基本原则,确定了层间剪应力比系数b=0.742 7,结合前期研究建立的环氧乳化沥青黏层疲劳方程,确定了材料疲劳性能系数c=0.192,最终建立了以层间剪应力为指标的轴载等效换算公式,其中轴载换算指数n=3.9。

隧道复合式路面层间剪应力分析及面层厚度设计

针对隧道复合式路面沥青面层厚度设计中存在的问题,以层间剪应力为控制指标,引入层间剪切弹性柔量,利用Bisar3.0软件,分析部分连续结合状态、连续状态下的层间剪应力和5种不同面层厚度下的层间最大剪应力;考虑复合式路面温度场和层间剪应力的差别,分别对隧道进出口和中部面层厚度进行设计。结果表明,部分连续结合状态下,水平纵向剪应力和最大剪应力都较小,但不能依据层间结合状态来减小剪应力,考虑到新建工程结合状态良好,宜采用连续结合状态分析层间剪切力;随着沥青面层厚度的增加,最大剪应力逐渐降低;设计中隧道中部沥青面层厚度可比进出口处小2cm左右。