基于Struik模型的聚乙烯管道蠕变行为分析

结合聚乙烯管道长期负载的变形情况,对其蠕变行为进行研究。基于管道的Struik模型进行回归分析,求得时间硬化蠕变模型参数,建立了有限元模型。对管材在不同压力、不同壁厚下的蠕变情况进行了模拟,并在恒定压力下进行了试验,分析了管道的蠕变规律。结果表明,对于实验中研究的φ110×1.6 MPa型号的聚乙烯管道,蠕变随压力的增大而增大,压力每增大0.2P_(N),蠕变量增大约0.5%;增大聚乙烯管道的管壁厚度,环向蠕变逐渐减小,当管壁厚度由5 mm增大至10 mm时,100 h内的环向蠕变量减少了11%;有限元模拟结果与实验结果基本一致。采用时间硬化蠕变模型可以有效地进行聚乙烯管道蠕变有限元模拟,对聚乙烯管道设计与工程应用具有一定的指导作用。

基于芯样车辙试验的沥青混合料蠕变参数

本研究借助时间硬化蠕变模型对沥青混合料单轴静载蠕变试验结果、车辙试验结果和路面芯样车辙试验结果进行拟合,得到了不同试验条件下的材料蠕变参数并对其进行相关性分析。结果表明,基于芯样车辙试验结果修正得到的蠕变参数可以较好地反映沥青路面实际性能,且与室内单轴静载蠕变试验结果拟合的蠕变参数具有良好地相关性。该蠕变参数用于有限元法沥青路面车辙预估,其结果更为准确。

不同填料顺序下路基沉降分析

针对杨林船闸原状淤泥质土,进行一维压缩试验,研究一次加荷和多次加荷试验下的固结特性。结合典型路基断面,运用ABAQUS软件建立时间硬化蠕变模型和D-P弹塑性模型,得到不同填料顺序下杨林船闸附近高速公路路基工后沉降。试验表明,多次加荷试验下,主、次固结的分界点时间变大,即多次加荷试验主固结完成时间大于一次加荷试验主固结完成时间。模拟结果显示,未考虑蠕变情况下路基沉降量小于考虑蠕变情况下路基沉降量。把蠕变考虑进来时一次填料计算的沉降量大于多次填料计算的沉降量,同时也验证了多次加荷可有效降低次固结沉降。

玄武岩纤维在重载SBS沥青玛蹄脂碎石混合料路面中的应用

为探讨玄武岩纤维在重载路面中的路用性能及其路面结构的力学响应,对不同掺量玄武岩纤维沥青混合料与路面结构进行研究,通过高温稳定性、低温抗裂性、浸水马歇尔和冻融劈裂试验对玄武岩纤维SMA-13沥青混合料的高低温及水稳性能进行评价,并基于ABAQUS有限元程序对路面结构在累计荷载作用下的力学响应进行分析。结果表明:玄武岩纤维沥青混合料高温、低温、水稳性能要明显优于木质素纤维沥青混合料,最佳掺量为0.3%;玄武岩纤维沥青路面上面层变形量最大,且纤维对集中于中面层的车辙变形影响尤为显著。室内试验和有限元模拟结果表明,玄武岩纤维对SBS沥青路面的改善效果显著,且ABAQUS有限元程序在研究玄武岩纤维路面结构力学性能时能够起到良好的作用。