层状路面结构温度应力分析

本文从热弹性层状体系理论出发,利用广义解析函数边值理论及奇异积分方程理论,提出了二维层状路面结构温度应力的计算方法,并以目前国内外大量采用的半刚性基层沥青混凝土路面结构为例,进行了数值分析和力学分析,得到了一些以前尚不清楚的重要结果,它们揭示了层状路面结构受环境因素(如日温差、大风、雨雪等)的影响而产生的温度应力的变化规律与影响因素之间的内在联系。

模拟层状路面结构体系的全尺度光纤传感监测分析

为研究土木工程中常见的层状路面结构体系在外部荷载作用下的变形特征,以便结构的及时维护,从而提高结构的服役寿命,利用分布式光纤传感技术,制作五层模拟层状路面结构的模型,将自身不同层位的柔性橡胶夹层作为纵向和横向感知元件的封装层,通过分级加载试验和有限元仿真检验该方法的可行性。研究结果表明:该种工艺技术,不影响结构自身完整性,且通过纵向和横向分布式光纤可以较高精度和高精度的测试层状结构体系的应变信息,而不同层位的感知器件相对较准确地体现其分层应变特征,实现层状结构体系的全尺度监测,研究成果能为实际层状路面结构体全尺度监测的问题提供有意义的思路及指导。

三维层状路面结构动力响应的混合变量法

提出了三维多层路面结构动力响应分析的混合变量法和精细积分方法。通过Fourier-Bessel变换,将频率波数域内的偏微分波动方程解耦为两组二阶常微分方程,一组相应于P-SV波动分量,一组相应于SH波动分量。引入位移的对偶向量,将二阶常微分方程进一步简化为一阶齐次常微分方程,其解为指数函数,采用精细积分法可以获得很高的计算精度。此外,将解表示成混合变量形式,便于多层体系的合并和提高计算效率。该方法适用于任意荷载分布,计算稳定,便于计算机编程。将计算结果与BISAR软件结果及试验结果进行比较,验证了方法的精确性与合理性。在此基础上,分析了轮胎荷载作用下路面结构的变形特点及应力分布情况。研究结果可为公路路面结构设计提供参考。

高速公路层状路面结构的数值分析

针对高速公路层状路面结构的特点 ,提出了合理假设和行车载荷的处理办法 ,建立了 2 0结点等参立方体单元的有限元模型 ,并进行了实例计算和分析 ,结果能真实反映层状路面结构的现象和规律 ,并得到量化的结论 。

基于精细积分算法的混凝土路面层状结构动力响应求解与分析

路面评估是进行路面养护决策的重要依据,是路面管理系统的重要组成部分,而构建混凝土路面结构在动荷载作用下的精确高效数值模型是路面结构体系设计参数反演理论与技术研究的核心内容之一。该文基于传统谱单元法,引入精细积分算法建立了一种交通荷载作用下路面动力响应计算精确模型,用于计算落锤式弯沉仪(FWD)动荷载作用下混凝土路面弯沉响应。数值算例验证了该文算法的准确性,并针对路面结构层杨氏模量以及厚度对于弯沉响应的影响进行了广泛的参数分析,可为道路服役性能评估提供可靠的理论依据和技术手段。

层状路面体系温度场分析

本文在深入分析层状路面结构的边界条件基础上,建立了二维层状路面体系不稳定温度场的数学模型,求出上述问题的精确解,并针对半刚性基层沥青混凝土路面结构进行了数值分析,取得了成果。