耐久性沥青路面混凝土基层荷载应力的数值计算

为给混凝土基层耐久性沥青路面结构设计提供依据,利用均匀设计表安排对混凝土基层底面荷载应力有显著性影响的因素组合,采用三维有限元方法计算混凝土基层底面在标准轴载,以及单轴-单轮、单轴-双轮和双轴-双轮等不同轴载作用下的荷载应力,对计算结果进行回归分析,并分析了轴轮型对基层荷载应力的影响。结果表明:不同轴-轮载作用下,混凝土基层底面的荷载应力与面层厚度、基层厚度、基层模量、地基模量等因素之间存在良好相关关系;此外,双轴-双轮组荷载在基层底面产生的荷载应力小于单轴-单轮组和单轴-双轮组,因此通过增加轴数和轮胎数目可以有效缓解重载、超载车辆对路面的破坏作用。

脱空对机场水泥混凝土道面荷载应力的影响

提出了通过建立ABAQUS三维有限元模型,将计算弯沉盆与实测弯沉盆对比,得到较为精确的计算脱空参数的方法,并计算了机场水泥混凝土道面板底不同脱空程度对道面板荷载应力的影响.计算结果表明:有限元软件计算道面弯沉中,以静载代替脉冲荷载对计算结果影响很小;脱空区域基础与面层并非完全脱离,其反应模量较原值有一定折减;在严重脱空区域,道面荷载应力较未脱空时可增大80%.

耐久性沥青路面混凝土基层荷载应力三维有限元分析

为了分析各因素对耐久性沥青路面混凝土基层荷载应力的影响,建立了三维有限元模型,确定了计算参数,通过正交设计法安排参数组合,计算混凝土基层底面的荷载应力,并对计算结果进行极差与方差分析。分析结果表明:混凝土基层底面荷载应力随沥青面层厚度增大总体呈减小趋势,但减小幅度不大,随基层厚度增大而减小,随基层模量增大而增大,随地基模量增大显著减小,面层模量变化对基层荷载应力几乎无影响;置信概率为95%时,对基层荷载应力有显著影响的因素是地基模量、基层模量和基层厚度,当置信概率为90%时,地基模量、基层模量、基层厚度和面层厚度影响的显著性依次减小。

复合式机场道面荷载应力

为了分析复合式机场道面的荷载应力,建立了9块板的复合式机场道面三维有限元模型,以B777-200飞机荷载为计算荷载,选取沥青混凝土层底拉应力、沥青混凝土剪应力、水泥混凝土板底拉应力为考察指标,分析复合式机场道面的最不利荷位;利用正交设计分析结构参数对荷载应力影响的显著性,指导复合式机场道面结构设计。研究表明:水泥混凝土板底拉应力应该作为复合式机场道面荷载应力分析的关键指标,复合式机场道面基于多板分析的最不利荷位位于三轴双轮荷载的中轴荷载与板边中点相切处;增加水泥混凝土板模量对板底拉应力负面影响显著,增强土基模量可以明显减小水泥混凝土板底拉应力和沥青混凝土层底拉应力;复合式机场道面结构设计过程中,必须重视土基处理,提高土基强度;不能过分强调增加水泥混凝土板的模量,应该综合考虑其弯拉强度,合理选择水泥混凝土配合比。

水泥混凝土路面脱空状态下的荷载应力

探讨了板底脱空的形成机理及一般图式，应用有限元方法，详细分析了不同地基模型（文克勒地基和弹性半空间地基）、不同车辆荷载（单轴、双轴和三轴）作用下无限大板和有限尺寸板在脱空状态下的荷载应力，研究发现，脱空状态下板的荷载应力是未脱空时的1．0～4．6倍不等．通过引入板尺寸修正系数、脱空应力修正系数，给出了考虑脱空影响的路面板荷载应力一般计算式，回归了未脱空无限大板荷载应力，分析了板平面尺寸的影响，提供了脱空应力修正系数诺模图，结果可用于水泥混凝土路面快速评定与断板防治．

机场薄层沥青道面荷载应力和位移分析

采用三维等参有限元法,分析了简易机场薄层沥青道面各层间完全连续接触时土基回弹模量、基层回弹模量和厚度等因素对荷载应力和表面弯沉的影响。分析表明,半刚性基层底面拉应力随土基回弹模量、基层回弹模量和厚度近似呈线性变化;面层底面受压,应力值变化很小,基本不受影响;表面弯沉随基层厚度呈线性变化,随土基回弹模量和基层回弹模量呈曲线变化。

连续配筋水泥混凝土路面荷载应力分析

本文采用空间有限元方法对连续配筋水泥混凝土路面荷载应力作了分析，建立了裂缝弹簧模型并提出考虑裂缝处传递水平力的局部迭代法。通过计算，确定了车辆荷载作用下的临界荷位、钢筋受力的最不利荷位以及最佳裂缝间距的下限值，分析了横向裂缝间距。

不同基层状态下的沥青路面荷载应力分析

为比较在行车荷载作用下,基层未开裂及开裂状态不同时沥青路面结构内的应力响应情况,采用有限元方法对不同工况分别建立模型,计算分析水泥稳定碎石基层沥青路面在不同水平荷载、层间条件时,结构内的应力分布。分析表明,层间粘结状态是影响裂缝扩展的重要因素;面层-基层粘结不好时,面层底部的拉应力和剪应力值都急剧增长,即使基层不开裂,面层内也会产生由下而上的横向裂缝及沿行车方向的纵向裂缝;已开裂但尚未沿深度方向贯穿基层的横向裂缝在荷载作用下会迅速反射至面层;待基层收缩裂缝充分发展并进行处治后,再铺面层可减少和延缓反射裂缝。

考虑基层超宽的水泥混凝土路面荷载应力计算

依据Winkler地基不等尺寸双层板模型,采用有限元法,考虑基层超宽,分析了水泥混凝土路面面层和基层结构荷位临界点的位置;给出了不同轴载作用下,面层和基层结构荷位临界点的荷载应力计算式,研究发现随着基层超宽,纵缝中部面层荷载应力降幅在0-38%,横缝下基层荷载应力降幅为0-42%,纵缝中部下方基层荷载应力在垂向上由0逐渐增大,在平行方向上先增大后下降.此外,提出了当量轴重系数的概念,探讨了面层和基层多轴车当量轴重系数的变化规律.

温克尔地基上连续配筋路面荷载应力分析

视连续配筋路面（ＣＲＣＰ）为复合材料，用细观力学方法分析了ＣＲＣＰ各向工程弹性常数，并运用非对称层合板的各向异性经典理论，建立了温克尔地基上路面板的平衡微分方程组。通过对垂向荷载作二维傅立叶级数展开，获得了平衡方程组的解，并给出了算例。

沥青路面多孔混凝土基层荷载应力数值分析

建立多孔混凝土基层沥青路面三维有限元模型.引入横观各向同性弹性本构关系模型作为正交各向异性接触模型,实现路面结构层间接触状态的数值模拟.通过数值计算方法,分析多孔混凝土基层的荷载应力,研究了面层厚度、多孔混凝土基层厚度及模量、地基模量、轴载等对荷载应力的影响.对条件相同的计算结果进行对比分析,结果表明:基层荷载应力随基层厚度的增大而减小,随着面层厚度的增大而减小;随着基层与地基模量比的增大而增大;随着轴载的增大而增大.

层间脱空时水泥混凝土路面的荷载应力特征

针对水泥混凝土路面层间脱空问题,采用有限元方法,建立了弹性半空间地基上考虑脱空的三维路面结构模型,计算了板角、接缝和板中3种脱空位置处脱空面积对面层荷载应力的影响。结果表明:对于板角脱空,脱空长度与宽度接近时,面层荷载应力最大;对于接缝中部脱空,平行于接缝方向的脱空越多,面层应力分布越不利;对于板中脱空,面层应力对脱空形状的敏感性较低。无论脱空位置如何,面层底部最大弯拉应力均随脱空面积、荷载大小的增加而增大,但与板角脱空和接缝脱空相比,板中脱空对面层应力的影响较小。

机场环氧沥青混凝土加铺复合道面荷载应力分析

为了探究环氧沥青混凝土加铺层这种机场道面修建技术,分析复合道面结构参数对荷载应力的影响,利用ANSYS建立了机场复合道面三维有限元模型,计算荷载为SU-27飞机荷载,选取了环氧沥青加铺层顶面荷载应力、底面对应接缝处应力、底面对应接缝处弯沉值以及旧道面板最大拉应力为考察指标,分别计算了各结构参数对荷载应力的影响,并利用正交设计分析了各结构参数对荷载应力影响的显著性。结果表明:加铺层厚度、加铺层模量、基础模量与考察指标都显著相关,应作为机场环氧沥青加铺层设计的主要分析指标,因此,在设计环氧沥青加铺层时要选取合理的加铺厚度,并对基础进行必要的检测,采取相应的技术措施进行处理。

考虑荷载应力分布的机场刚性道面累积损伤优化模型

分析美国FAA道面设计法和利用通行覆盖率计算道面累积损伤存在的缺陷,提出刚性道面累积损伤模型须考虑道面板荷载应力分布的影响。提出飞机对道面的作用以覆盖作用曲线表示,且服从正态分布规律,根据主起落架构型的等效原则,得到覆盖作用曲线和总通行覆盖次数的确定方法;研究道面板荷载应力的分布规律,以荷载作用位置中心点至道面板纵向中心线的横向距离与板宽的比例为参数,将道面板纵向上各点的荷载应力的最大值映射到板的横边,建立道面板横向应力分布函数;利用覆盖作用曲线与应力分布函数建立道面板的累积损伤优化模型,实例验证模型的正确性,该模型可应用于刚性道面结构和道面分块的优化设计。

连续配筋混凝土路面荷载应力分析

根据连续配筋混凝土路面 ( CRCP)中钢筋的实际受力性能 ,将钢筋连续化处理 ,提出了正交各向异性有限元薄膜模型 ,对模型的适用性进行了验证。通过不同荷位的计算与分析 ,提出了不同裂缝间距时 CRCP的 2种临界荷位 ,分析了配筋率及配筋位置对路面荷载应力的影响。

连续配筋混凝土路面荷载应力精确解

将连续配筋混凝土路面视作 WINKLER地基上对边自由无限长复合材料层合板结构 ,得到了横向局部荷载作用下路面挠度和应力的精确解析解 ,它们满足自由边界条件 。

局部脱空条件下CRCP荷载应力分析

采用三维有限元法对地基局部脱空条件下的CRCP进行荷载应力分析。分析中为考虑裂缝传递横向力的特性,提出位移边界一维搜索法。用编制的有限元程序对多种情况下CRCP内的混凝土、钢筋应力进行了计算,对路面的维护提出了建议,并讨论了CRCP应用于地基支承不良路段的可行性。

港口道路堆场水泥混凝土铺面荷载应力计算

针对港口道路、堆场水泥混凝土铺面结构的荷载应力计算问题,将其上作用的流动机械荷载、集装箱荷载简化为单轮(单箱脚)荷载、单轴(单列箱)荷载和多轴(多列箱)荷载等图式,采用不等平面尺寸双层板力学模型,提出了港口道路、堆场水泥混凝土铺面面板和基层荷载应力计算的一般式,分析了旁侧轮、旁侧轴、单列及多列箱、板平面尺寸、基层超宽以及接缝传荷等因素对面板和基层荷载应力的影响规律,比较了有限元结果和公式荷载应力的一致性和精度,结果可用于港口道路、堆场水泥混凝土铺面结构荷载应力估算.

设置OLSM-25防裂层的沥青路面车辆荷载应力有限元分析

针对刚性基层沥青路面的反射裂缝问题,提出采用OLSM-25(Open-graded Large Stone Asphalt Mixes,OLSM)作为防裂层的方法,以国内外OLSM参考级配为基础,结合试验段修筑情况,采用三维有限元方法,建立设置OLSM-25防裂层的沥青路面有限元模型,对其车辆荷载应力进行有限元数值分析,提出OLSM-25防裂层荷载应力的实用计算公式,为设置OLSM-25防裂层的沥青路面结构设计提供理论依据.结果表明:在车辆荷载偏载作用下,轴载、贫混凝土基层厚度、沥青面层厚度、OLSM-25防裂层模量及厚度对OLSM-25防裂层的荷载应力具有显著影响.

弹性半空间地基上空心厚板的荷载应力分析

本文采用有限棱柱法分析了弹性半空间地基上空心厚板的荷载应力,用滑支单元对弹性半空间地基进行单元划分,并处理了板与地基的接触问题.根据这个方法编制了有限棱柱法计算机程序,空心厚板的计算结果与实验结果吻合较好,该程序具有占用内存少,计算时间短,精度高等优点.