基于FWD荷载分布系数直解路面结构层模量

利用FWD实测弯沉盆数据反算路面结构层的模量是十分复杂的问题。本文探讨如何利用FWD荷载应力分布系数直接求解路面结构层模量的方法 ,并给出双层体系的详细解法。实践工程应用表明 ,该方法不仅具有快速、简便、高效的特点 ,而且无需专门的计算软件和反算技术 。

水泥混凝土路面实测FWD数据与表观路况关系探讨(英文)

采用落锤式弯沉仪(FWD)实验数据评价旧水泥混凝土路面的主要范围包括:接缝传荷能力、板底脱空判别、路基强度、混凝土板体刚度、路基路面强度的均匀性等。目前,研究者建立了许多采用FWD数据的评价模型,但实用性欠佳,主要问题在于缺乏基础性的现场实测数据,因而模型的可靠性较差。文中基于某国道水泥混凝土路面的FWD实测数据及大量路况表观调查照片,分析FWD实测参数与旧水泥混凝土路面状况调查实录及测试数据间的某些相关性,探索旧水泥混凝土板的接缝传荷能力、弯曲刚度、综合承载能力等定性或定量的判别方法,提出利用FWD加载中心弯沉值总水平评价旧水泥混凝土路面综合承载能力的设想。

不同模型下的FWD路面模量反算结果分析

通过分析不同荷重等级下的FWD实测弯沉盆,进而比较了实测弯沉盆在反算过程中考虑土基非线性及动荷载因素时对路面各层反算模量的影响,得出三层路面结构的实测弯沉盆基于静力线弹性模型的模量反算结果会高估土基模量,低估基层模量,并解释了原因。

基于FWD的水泥混凝土路面脱空与传荷作用机理动力有限元分析

采用动力有限元方法,研讨了基于FWD荷载作用下的水泥混凝土板下基础脱空与接缝传荷间的相互作用机理,以了解不同脱空尺寸和不同传荷能力对面板受力和路表各传感器弯沉盆曲线形状及弯沉盆参数的影响,为有效评定水泥混凝土路面地基脱空提供理论依据和参考。

FWD荷载作用下路面动弯沉响应试验研究

以现场试验路段为载体,通过对FWD设备的工作原理和荷载特性的研究,确定了FWD试验的加荷标准及加载方案;根据FWD现场加载试验结果,研究了动荷载作用下沥青路面的动态响应特性,得出沥青路面结构在不同荷载水平下的路表动态弯沉值和动态弯沉变化率的响应规律,为沥青路面设计和现场试验检测提供帮助。

FWD设备在旧水泥路面检测中的应用

采用传统贝克曼梁静态设备检测水泥混凝土路面存在检测效率低、参照系不稳定等缺点。结合浙江省某水泥混凝土路面检测项目,介绍了FWD设备在水泥混凝土路面基层顶面回弹模量、接缝传荷能力、板底脱空方面的检测方法。检测数据表明,FWD检测方法无损、高效,是水泥路面理想的检测设备。

动荷作用下沥青路面结构的变形响应分析

应用三维有限元动力学的基本方法 ,结合 NEWMARK积分方法逐步求解运动方程 ,对动载 ( FWD荷载 )作用下多层弹性体系的响应进行了分析 ,并将计算结果和理论结果进行对比 ,表明计算模型合理 ,计算结果准确。利用上述计算模型 ,对于多种路面结构研究其在不同荷载周期下的动态反应规律。

车辆荷载作用下隔震沟隔震效率影响因素分析

基于动力学基本方程,运用有限单元法(FEM)和Newmark隐式积分方法,对隔震沟对车辆荷载(FWD荷载)引起的地基振动的隔震效率的影响因素进行了弹塑性数值分析。考虑到人工边界上波反射对计算结果的影响,分别用有限单元和半无限单元离散计算区域内部和边界,分析中主要考虑了隔震沟的位置、深度、宽度三个主要影响因素,基于计算结果总结出其影响规律。

车辆动荷载作用下隔振沟响应增强区数值分析

基于动力学基本方程,运用有限单元法(FEM)和NEWMARK隐式积分方法,对车辆荷载(FWD荷载)作用下明沟隔振结构附近振动响应增强区的分布范围特征及其增强效应进行了弹塑性数值分析。考虑到人工截断边界上波反射对计算结果的影响,分别用传递边界和半无限单元来处理侧面和底面边界。文中主要考虑了隔振沟位置、隔振沟深度和宽度三个主要影响因素,并在计算结果的基础上分析总结了他们对隔振沟响应增强区的影响规律。

公路黄土暗穴临界稳定埋深回归的预测方法及其程序实现

基于动力学基本方程,运用有限单元法(FEM)和NEWMARK隐式积分方法,对动荷载(FWD荷载)作用下路基下伏黄土暗穴动力稳定的临界埋深进行了弹塑性数值分析,考虑到人工截断边界上波反射对计算结果的影响,分别用传递边界和半无限单元来处理侧面和底面边界。在此基础上,对利用有限个数值分析结果进行不同洞径及位置暗穴临界稳定埋深的预测方法和步骤进行了分析,提出了一种基于洞径和中心距的双变量临界稳定埋深计算方法,并用VB6.0编制了计算程序LDMC。为验证程序的有效性,用3 m和5 m洞径的暗穴进行了对比分析,表明计算结果具有较高的精度,完全可满足实际工程的要求,同时指出了使用时应注意的问题。

黄土暗穴对路面结构变形响应的影响分析

基于动力学基本方程,运用有限单元法(FEM)和NEWMARK隐式积分方法,对动荷载(FWD荷载)作用下路基下伏黄土暗穴对路面结构变形响应的影响进行了弹塑性数值分析。考虑到人工截断边界上波反射对计算结果的影响,分别用传递边界和半无限单元来处理侧面和底面边界。主要考虑了动荷载周期、暗穴洞径和埋深3个影响因素,并在计算结果的基础上分析总结了它们对路面结构变形响应的影响规律。

刚柔复合路面结构弯沉盆形态分析

在建立了刚柔复合路面结构模型的基础上,应用三维有限元动力学的基本方法,对动载FWD(falling weight deflectometer,落锤式弯沉仪)作用下刚柔复合路面结构路表面的弯沉盆的形态进行了分析.探讨了各层模量、厚度、脱空以及土工织物对弯沉盆形态的影响,总结了不同情况下弯沉盆形态的变化,并提出了根据弯沉盆形态判别路面结构参数的思路.

沥青路面动应变响应及其动荷载作用等效换算

通过现场动态实测试验,获取了在FWD冲击荷载与BZZ-100标准行车荷载作用下沥青面层底部的应变响应特征及其温度敏感性,研究了FWD冲击荷载与标准行车荷载作用间的等效换算关系。研究表明:在动荷载作用下,沥青面层底部主要呈受拉状态,其纵向应变响应大于横向应变;应变响应量随FWD荷载增大而增大,随行车荷载车速增大而减小;面层层底应变响应的温度敏感性主要与路面结构组合有关,受荷载变化的影响较小;面层底应变响应的温度敏感性排序为:倒装式路面S2>组合式路面S3>半刚性路面S1;随着FWD荷载增大,与其等效的行车荷载所对应的车速水平逐渐降低;在相同FWD荷载下,不同类型路面对应的等效行车荷载速度水平为:S1>S3>S2;建立了FWD荷载与标准行车荷载间的等效换算关系,有助于FWD荷载更准确地模拟实际行车荷载。

美国路基土回弹模量确定方法研究现状

路基土回弹模量是表征土基强度的力学参数,是路面结构设计的主要参数,对路表弯沉和路面设计层厚度的确定有很大的影响。回顾了美国地区路基土动态回弹模量室内试验方法、预估本构模型及室外试验方法的最新研究进展,并对其做了评述,指出了研究发展方向。

机场复合道面注浆工程效果评价方法研究

复合道面注浆工程由于沥青混凝土面层材料模量随温度变化而变化,因此传统的FWD弯沉评价方法无法适用。本研究依托上海某4E机场跑道复合道面注浆工程,基于有限元数值模拟方法,提出了对实测弯沉数据进行荷载修正和温度修正的理念,并给出了详细的修正方法,得到了基于FWD弯沉测试的适用于复合道面注浆工程效果评价的方法。工程验证表明,评价方法能够满足复合道面注浆工程效果评价的需要。

冲击载荷作用下路面结构的沉降及破坏特征

随着公路在导弹的无依托随机发射中扮演更加重要的角色,研究发射期间其在发射筒冲击载荷作用下的沉降及破坏特征对提高我国武器威慑力具有重要意义。选择低等级道路结构为研究对象,基于河南省、山东省、云南省及广东省的低等级道路统计信息,建立典型低等级道路结构的1/4简化计算模型,采用一种基于有限元和离散元耦合的显式数值分析方法CDEM,并引入塑性-局部化-破裂耦合的本构模型,实现冲击载荷作用下路面沉降的三维全时程模拟,显式地展现裂纹萌生和扩展过程,实现路面结构从连续状态到非连续状态的过渡。通过与落锤弯沉仪试验的监测结果对比验证道路简化模型的正确性及CDEM的计算精度,随后各选取一个沥青混凝土和水泥混凝土道路结构进行数值模拟,并从沉降量、破裂度、破坏特征等方面分析。计算结果表明:沉降量时程曲线与冲击载荷时程曲线变化趋势一致,沉降量在冲击载荷峰值点处达到最大值;破裂面主要产生于冲击载荷急剧增大时期,约占最终全部破裂面积的97%;破裂面大体分为路面结构层内的竖向破裂面和层间的水平破裂面,破坏类型包括拉伸破坏与剪切破坏;路面结构上部易产生环状破裂面,下部易产生径向破裂面。

软土地区水泥混凝土路面板底脱空的判定

由于水泥路面板底脱空具有隐蔽、不易判别的特点,227 省道吴江段养护改善工程分别采用了落锤式弯沉仪、多级荷载回归法与地质雷达等方法,并结合实际取芯,对水泥路面板底脱空进行现场验证与分析,得出了各种评价方法的适用性,为其他类似工程提供参考。

基于PIM的层状路面结构动力响应求解与分析

为了更准确地对路面服役性能进行评估,依据落锤式弯沉仪的实测结果,基于精细积分算法建立了一种求解黏弹性层状路面结构动力响应的数值模型,以期为路面弯沉反演分析提供高效而精确的正演算法。将该算法退化为弹性模型,与已有频域算例进行对比,验证了该算法频域解的精确性,同时将计算时域结果黏弹性解与弹性解和落锤式弯沉仪实测值进行对比,验证了该算法在求解层状路面结构受FWD动荷载作用下动力响应的精度以及对实际工程的适用性。最后,利用该算法分析了沥青混凝土层和路面基层厚度对FWD动荷载作用下路面动力位移响应的影响,结果表明,两者对动力响应均有显著的影响。

地基系数K30评价公路路基压实度研究

采用平板荷载法测量地基系数K 30,并与干密度ρ、车载式落锤弯沉仪(FWD)反算模量进行线性回归分析,相关系数R分别达到0.949和0.939,相关性均良好;进而采用地基系数K 30与灌砂法所测压实度K进行线性回归分析,相关系数R达到0.957,相关性较高。地基系数K 30能够直观地表征路基刚度和承载能力,且检测速度较灌砂法测压实度K更快,因而,为了保证路基的强度及变形指标,建议采用地基系数K 30用于砂砾公路路基压实度的评定。

水泥混凝土路面脱空高聚物注浆技术研究

应用落锤式弯沉仪(FWD)无损检测和高聚物注浆技术,开发了水泥混凝土路面脱空快速修复技术和施工工艺,研究了注浆修复效果评价指标。通过现场试验分析,证明该方法切实有效,修复效果良好。