砂土一维循环压缩试验及在地下水库中的应用

通过砂土一维循环压缩试验,模拟了地下水位升降引起的含水层的压缩和回弹变形,分析了砂土竖向变形、孔隙率随循环次数的变化规律,提出了用孔隙降低率评价地下水位升降对地下水库库容影响的方法,得出地下水位的反复升降一般不会影响地下水库正常使用的结论。

基于宕渣路基的沥青路面结构力学性能研究

为研究宕渣路基对沥青路面结构层力学性能的影响,开展了不同试验条件的宕渣土石混合料循环压缩试验。基于弹性层状体系理论,选用合适的材料参数,通过ABAQUS软件建立典型的路面结构,分析了宕渣路基回弹模量(E0)对路基顶面压应变(εC)、路表弯沉(Ls)、水稳基层厚度、层底拉应力(σt)的影响,以及E0对超载作用下路面结构力学性能的影响。结果表明:含水率(w)对级配2的E0的影响最小,建议采用级配2的宕渣土石混合料作为路基填筑材料,工程建议值为其平均值244MPa。二次函数能较好地刻画w与E0之间的关系;宕渣填筑路基可以显著提高E0,改善路面结构的力学性能,Ls、σt、εC随着E0的上升而逐渐下降;对数函数可以很好地刻画基层厚度与σt之间的关系。通过增加路基回弹模量可以适当缩减水稳基层厚度,减薄厚度的宕渣路基路面结构力学性能仍然优于普通路基沥青路面结构;通过增加路基回弹模量可以改善超载作用下路面结构的力学性能,宕渣填筑路基后Ls、σt(面层)、σt(底基层)、εC的减幅范围分别为23.31%~38.80%、4.99%~11.14%、20.70%~47.69%、32.40%~59.16%。

基于循环拉-压试验的混合硬化模型参数确定及模型应用

材料弹塑性本构模型是影响有限元模拟精度的最重要因素,混合硬化本构模型能较准确表现材料塑性变形过程真实硬化特征,而本构模型中材料特性相关参数是否准确直接影响到有限元模拟的精度。基于Hill48各向异性屈服准则,结合Voce各向同性硬化模型和Armstrong-Frederic非线性随动硬化模型,建立一个考虑材料各向异性和Bauschinger效应的混合硬化弹塑性本构模型。通过循环拉伸-压缩试验,获得DC54D+ZF镀锌板的循环变形应力-应变曲线,并利用通用全局优化算法,根据单向应力状态混合硬化本构方程,准确地确定了混合硬化模型中的材料特性参数。最后,使用ABAQUS有限元软件对板材循环拉伸-压缩问题和板材过拉深筋问题进行该本构模型的适用性分析,验证了所建立的各向异性混合硬化材料本构模型的可靠性和精确性。循环拉伸-压缩试验是直接准确地获得本构模型材料参数的有效方法。