双参数Weibull分布砖混骨料再生混凝土损伤模型

目的 研究砖混骨料再生混凝土再生骨料中砖块的质量分数对再生混凝土抗冻性能的影响,为砖块质量分数不统一的再生骨料的再利用提供技术支持。方法 对再生骨料中不同砖块质量分数的再生混凝土进行冻融循环后的单轴压缩试验,确定再生混凝土经冻融及荷载作用的损伤变量D,并基于双参数Weibull概率函数及Lemaitre等效应变理论建立再生骨料中不同砖块含量的再生混凝土冻融循环作用后单轴受压本构模型。结果 所得的本构模型与试验曲线拟合度较好;损伤变量D与应变的关系呈S型曲线,曲线的陡峭程度反映了初始损伤Dn的大小及试件抵抗荷载的能力;得到了冻融循环次数、再生骨料中砖块质量分数与损伤变量的关系,经冻融循环后再生混凝土中再生骨料的砖块质量分数由0到30%时初始损伤度增加了32.5%。结论 再生骨料中砖块质量分数的增加,能够加快再生混凝土损伤演化的速度,使再生混凝土抗冻性能劣化。

再生砌体细集料砂浆抗冻性能研究

为研究冻融条件下再生砌体细集料砂浆抗冻性能,采用再生砌体细集料、天然砂和粉煤灰制备3种再生砂砌体细集料砂浆。通过抗压强度试验研究冻融循环后试样的强度变化规律,通过SEM观察冻融循环后砂浆与骨料界面微观结构的变化情况。采用ABAQUS对试件进行冻融循环热力耦合分析,探索冻融循环对试件损伤的内在机理。研究表明:掺加天然砂、粉煤灰能够提高再生砌体细集料砂浆的抗冻性能,改善再生砂浆微观结构,抑制冻融过程中再生砌体细集料砂浆内部微观裂缝发展。在冻融过程中,试件内、外部温度梯度大,温度应力集中在立方体模型棱角处。

含砖块水泥稳定建筑垃圾基层耐久性研究

为了提高建筑垃圾中砖块的有效利用率,明确再生骨料中砖块含量对水泥稳定建筑垃圾的影响,针对再生骨料中不同砖块含量(质量分数分别为0,10%,20%,30%)的水泥稳定建筑垃圾基层,进行抗冻性试验、干缩试验、温缩试验、SEM扫描电镜分析,从宏观和微观2个角度研究砖块含量对水泥稳定建筑垃圾基层耐久性的影响。研究结果表明:随着砖块含量升高,水泥稳定建筑垃圾基层的冻融循环残留强度比降低、质量损失率增高;干缩失水率、干缩应变、干缩量都相应增加;温缩系数、温缩应变则均是先减小后增大,平均温缩系数和累计温缩应变均升高;再生骨料中砖块含量的增加导致水稳建筑垃圾基层的孔隙率增大,水化反应产物结构疏松使耐久性发生劣化。研究结果拓宽了含砖块建筑垃圾再生利用的有效途径,并为含砖块建筑垃圾再生后用做水泥稳定基层材料提供了理论支持。

砖混骨料再生混凝土冻融本构模型研究

针对再生骨料中砖块含量的变化在冻融循环作用下对再生混凝土的影响,通过对再生骨料中不同砖块含量的再生混凝土进行冻融循环试验后进行单轴抗压试验,分析冻融循环对再生骨料中不同砖块含量(0、10%、20%、30%)的再生混凝土峰值应变、峰值应力的影响。给出了再生混凝土的峰值应力、峰值应变随再生骨料中砖块含量和冻融循环次数变化的规律,并建立了考虑冻融循环次数及再生骨料中砖块含量双影响因素再生混凝土本构模型。再生混凝土会由于再生骨料中砖块含量增加导致其峰值应力降低、峰值应变增加。再生骨料中砖块含量越高,对再生混凝土抗冻性的影响越大,再生混凝土可以承受的最大冻融循环次数越小。

低剂量水泥稳定碎石混合料收缩性能试验

针对半刚性基层沥青路面裂缝问题,采用理论分析和试验的方法,从提高半刚性基层材料抗裂角度出发,由集料级配组成和结合料剂量两个方面入手,研究低水泥剂量稳定级配碎石基层的抗裂性能.结果表明,不同龄期的收缩系数均呈现明显规律性,混合料的干缩系数和温缩系数都随着水泥掺量的增大而增大;同时骨架型级配的混合料收缩应变小于连续型级配的.研究结论能有效地指导道路施工,减少半刚性基层沥青路面裂缝的产生.

微粘结级配碎石基层沥青路面结构分析

目的找寻适应重、中交通等级的合理的微粘结级配碎石基层沥青路面结构．方法拟定微粘结级配碎石沥青路面结构，利用有限元软件计算各结构参数变化对弯沉、沥青层底拉应力等设计指标的影响，给出适应重、中等级交通量的合理路面结构．结果在重、中交通荷载作用下，推荐级配碎石上基层沥青路面级配碎石层厚度为12～20cm，面层厚度为5～10cm，半刚性基层厚度为15～20cm．结论在重、中交通荷载作用下，提高微粘结级配碎石模量，能很好地改善路面结构受力，合理的微粘结级配碎石基层能够在防治反射裂缝同时，较好地满足交通荷载需求．

内置肋板补强圆形钢桥墩的抗震性能

采用MARC有限元程序,对内部加肋补强的圆形桥墩柱7个试件进行非线性数值分析.得到了在一定垂直荷载和水平往复荷载作用下荷载-位移关系曲线,考察了钢管径厚比和桥墩柱长细比对内部加肋补强圆形钢桥墩的极限承载能力、延性和能量吸收等抗震性能的影响。

微粘结级配碎石的路用性能参数试验研究

由于微粘结级配碎石材料自身的特点,在普通公路建设中将微粘结级配碎石作为路面基层材料有其自身优势。通过一系列室内试验,研究不同水泥剂量骨架密实型微粘结级配碎石的路用性能指标,了解微粘结级配碎石性能特点,并为设计和施工提供指导。

微粘结级配碎石基层试验路路用性能观测及评价分析

对微粘结级配碎石基层试验路路用性能进行观测与评价分析。铺筑骨架Ⅰ型和骨架Ⅱ型微粘结级配碎石基层试验路,并对抚顺沈环北线试验路进行了现场施工检测,对不同水泥剂量下的微粘结级配碎石沥青路面结构和半刚性沥青路面结构进行对比分析,对试验路进行平整度、路表弯沉、裂缝调查三项后期观测并分析路用性能。研究表明微粘结级配碎石层对抑制反射裂缝方面的作用是十分明显的,具有很好抑制反射裂缝的作用。在保证微粘结级配碎石层施工质量,压实度满足设计要求的前提下,在中等交通及以下交通等级下,该结构都不会出现弯沉过大,以及明显的永久变形或者车辙现象。

关于内置十字型钢板补强圆形钢桥墩极限状态的研究

论述的是利用非线性有限元分析内置十字型钢板补强圆形钢构件的极限状态。明确了轴压比参数和径厚比参数对内置十字型钢板补强圆形钢桥墩的极限承载力、极限应变的影响,取得了性能抗震设计安全评价公式,可为桥梁设计提供参考。

路用水基聚合物稳定基层材料力学性能及路面结构分析

目的研究SRX稳定基层材料力学性能和SRX柔性基层沥青路面结构力学响应规律,验证SRX稳定材料是否可以用作路面基层,并为SRX柔性基层沥青路面结构设计提供理论依据.方法通过室内试验确定SRX稳定基层材料的CBR值和回弹模量,应用BISAR软件对SRX柔性基层和半刚性基层沥青路面结构进行力学响应分析,并以此计算结果对两种路面结构的疲劳寿命进行分析.结果 SRX柔性材料的加州承载比(CBR)值为227.85;SRX柔性材料的回弹模量为520 MPa;两种路面结构在水平应力分布、结构层内应变分布、路面剪应力分布、弯沉和土基顶面压应变及重载敏感性等方面有各自的特点.结论 SRX稳定材料可以用作路面基层;在路面结构设计时,SRX柔性基层路面要注意底基层的疲劳破坏;半刚性基层的疲劳寿命较SRX柔性基层对轴载更加敏感.

重轴载交通下斜向预应力混凝土路面应用研究

针对重轴载交通下普通水泥混凝土路面抗疲劳性能较差、容易产生裂纹的问题,提出将斜向预应力混凝土路面引入重轴载交通中,并结合已有定测下混凝土疲劳试验结果对其抗疲劳机理进行深入分析.同时,根据混凝土疲劳破坏发展的历程,提出此种路面结构中预应力筋的分步张拉方法:当混凝土浇筑完成24h后,预应力筋第一次张拉到30%的设计轴力,以控制混凝土路面初期裂纹;当混凝土达到设计龄期后,张拉至设计轴力用以抵消温度应力和部分重轴载引起的路面拉应力,保证路面结构在正常使用情况下处于三维压缩状态,从而防止混凝土裂纹的出现和扩展,达到提高混凝土第二阶段抗疲劳强度的目的.实例验证了斜向预应力混凝土路面结构适用于重轴载交通.

基于层次分析法的沥青路面冷再生技术后评价指标权重分析

目的确定冷再生技术工程项目后评价指标体系中的各级因素集的权重.方法以层次分析法为理论基础,构建了冷再生技术工程项目后评价指标体系,并以沈营线的冷再生改建工程为工程实例,应用层次分析法来确定该工程各级因素集的权重值.结果从路用性能、经济效益、社会环境效益三方面考虑构建出了冷再生技术工程项目后评价的指标体系,得出了沈营线冷再生改建工程各级指标权重值wA=(0.623 0.239 0.137)T、wB1=(0.573 0.117 0.0810.229)T、wB2=(0.104 0.665 0.231)T、wB3=(0.263 0.457 0.055 0.099 0.110)T.结论层次分析法可有效避免确定因素权重的人为主观性因素干扰,是冷再生技术工程后评价指标权重确定的一种有效方法.

级配碎石上基层沥青路面合理结构参数分析

目的推荐适应轻、中交通等级下级配碎石上基层沥青路面合理结构理论参数.方法结合辽宁省级配碎石基层沥青路面的实际工程,拟定路面结构,利用有限元软件计算各结构参数变化对弯沉、沥青层底拉应力设计指标的影响,通过弯沉反算累计当量轴次,综合分析给出适应轻、中等级交通量的合理路面结构.结果级配碎石上基层沥青路面结构对级配碎石层模量、面层厚度变化较为敏感;当级配碎石达到一定模量以上时,级配碎石层厚度对路面结构影响较小,在轻、中交通荷载作用下,推荐级配碎石上基层沥青路面级配碎石层厚度为12～15 cm,面层厚度为5～15 cm.结论在轻、中交通荷载作用下,合理的级配碎石上基层沥青路面能够在防治反射裂缝同时,较好地满足交通荷载需求.

中、下面层沥青混合料疲劳性能研究

目的研究7种类型中、下面层沥青混合料疲劳性能,探寻适合中、下面层使用的沥青混合料配合比设计方法.方法通过高温、低温和水稳定性试验检测,筛选出7种类型的沥青混合料,在MTS810上采用应力控制模式进行小梁弯曲疲劳试验.结果得到不同设计方法下7种类型中、下面层沥青混合料保证率分别为50%和90%的威布尔疲劳方程和疲劳寿命曲线.对中面层级配抗疲劳性能的对比分析,发现SAC20级配与LAC20级配抗疲劳性能基本相等,而AC20级配抗疲劳性能则明显优于其余两个级配.对下面层级配抗疲劳性能进行对比分析,抗疲劳性能优良顺序为SAC25级配、LAC25级配、SUP25级配、AC25级配.结论笔者推荐适用于中面层的级配为AC20级配,适合应用于下面层的级配为SAC25级配、LAC25级配.

基于分形理论的沥青混合料级配检验方法

目的为方便快速地进行沥青混合料级配检验探寻新的方法.方法通过基于分形理论的沥青混合料级配检验方法与VCADRF级配检验方法的对比,对沥青混合料的集料粒径分布、集料质量分布、集料体积分布及沥青混合料空隙率的分形特征进行分析.结果当粗集料的分形空隙率大于细集料在粗集料中的分形体积时,粗集料能形成有效的骨架.粗、细集料分维数的差距越小,粗集料分形空隙率与细集料在粗集料中的分形体积相差就越大.结论分形级配检验与试验检验具有很好的一致性,将分形理论应用于级配检验是一种行之有效的方法,可以减少实验量,提高试验效率.

钢结构端板连接梁柱结点抗火性能试验和有限元分析

目的研究端板连接梁柱结点抗火性能,给出端板连接梁柱节点的合理构造措施,为其抗火设计提供理论依据.方法采用全尺寸火灾试验对端板连接梁柱结点的关键部位及最大失效荷载进行研究,在此基础上利用ANSYS有限元分析软件对梁柱结点进行不同工况下的数值模拟,并与试验结果进行比较.结果建立了不同温度下的荷载-位移曲线,为了保证结构在高温下的延性,应避免端板连接处的螺栓和焊缝过早破坏;当温度超过550℃时,端板与螺栓接触的部分易发生受剪及受拉破坏,导致结构倒塌.结论在斜向拉力作用下,端板与梁腹板连接的部分为危险区域,易发生破坏.工程中,为了保证梁柱火灾下的稳定性,防止结构垮塌,建议设置加劲肋.

高模量土基对沥青路面结构设计的影响

目的研究高模量土基下沥青路面结构三维应力响应,并推荐出高模量土基下路面结构形式.方法结合辽宁省滨海公路建设中所借鉴的南非"强基薄面"的工程经验,利用有限元软件建模研究土基模量变化下沥青路面结构设计参数的变化规律,并给出高模量土基下沥青路面合理结构形式.结果计算结果表明高模量土基可以有效地减小沥青路表弯沉值,并且对改善各结构层层底弯拉应力起到了一定作用;在高模量土基下,基层厚度可以适当减薄15～20cm,面层改用橡胶沥青的新型沥青路面结构形式路用效果更佳.结论高模量土基有效提高路基的强度与刚度,土基上部结构层可以适当减薄,新型"强基薄面"路面形式适合辽宁省应用.

油罐车火灾场景下斜拉桥钢索极限承载力有限元分析

提出不同火灾场景对斜拉桥主要结构的影响,得出受火最危险的位置。研究大型油罐车火灾对斜拉桥结构的严重影响。利用大型有限元软件ANSYS对斜拉索进行数值模拟,得出钢索在油罐车火灾升温曲线下内部的温度场。通过截面简化,计算钢索受火的极限承载力和耐火时间。

土基强度指标相关性研究

根据大量室内、室外试验检测数据对有关强度指标的相关性分析结果表明,路基回弹模量、压实度和路基稠度之间具有较好的相关性,同时应用该结果可实现对路面结构设计参数与现场施工质量的动态控制,对提高公路整体质量水平起到重要作用。