竹木复合工字梁静曲蠕变性能评价

为评价竹木复合工字梁(BWIB)的静曲蠕变性能和抗蠕变服役能力,借鉴美国标准ASTM D5055-04和ASTM D6815-02a检测分析BWIB的快速蠕变性能和90 d蠕变性能。结果表明,BWIB的静曲蠕变符合木质材料的一般蠕变特征;BWIB 90 d内发生的全程静曲蠕变挠度为5.33mm,其中,初始段(第1天)内发生的蠕变挠度为1.38 mm,不可恢复的蠕变挠度为1.79 mm,分别占试验全程静曲蠕变挠度的25.9%和33.6%;BWIB的快速静曲蠕变回弹率和90 d静曲蠕变相对变形率分别为Φ=91.05%和FD90=1.55,分别符合美国标准ASTM D5055-04规定的Φ≥90.0%和ASTM D6815-02a规定的FD90<2.0的要求;静曲蠕变对BWIB的静曲刚性无显著影响。

多聚磷酸SBS复合改性沥青混合料低温流变特性及本构关系研究

基于小梁弯曲蠕变试验和直接拉伸应力松弛试验,采用蠕变速率、松弛时间、松弛模量等流变学指标,对比分析了在不同低温条件下,多聚磷酸(PPA)-SBS复合改性沥青混合料和SBS改性沥青混合料的低温流变特性,同时结合损伤力学和黏弹性力学理论,建立了蠕变损伤模型与六单元广义Maxwell应力松弛模型.结果表明:不同低温条件下,PPA-SBS复合改性沥青混合料进入蠕变稳定期的时间早于SBS改性沥青混合料,其累积变形量和蠕变速率均大于SBS改性沥青混合料;以Burgers模型为基础,结合损伤力学建立的蠕变损伤模型能够较好地反映蠕变损伤3阶段的变形特性;10℃时2种沥青混合料的应力松弛能力几乎相同,而0、-10、-20℃时PPA-SBS复合改性沥青混合料的应力松弛能力要优于SBS改性沥青混合料,且温度越低效果越明显;采用六单元广义Maxwell模型能够较好地描述低温条件下的沥青混合料应力松弛特性.

新型反应性改性沥青改性剂技术性能研究

对不同种类改性沥青混合料进行了动态模量试验、小梁弯曲疲劳试验、动态蠕变拉伸试验和无侧限拉伸试验,通过对这四种试验结果进行分析研究,对比了不同种类改性沥青混合料的技术性能,评价了RET改性剂对沥青混合料路用性能的改善效果。

蠕变对重组竹板增强胶合木梁长期受弯性能的影响

以云杉-松-冷杉(SPF)和重组竹为材料,制作18根试验梁(2850 mm×150 mm×50 mm),普通胶合木梁和置换率为1/6、2/6的重组竹板增强胶合木梁各6根;采用三分点对称逐级加载方式进行加载试验;测试不同置换率时胶合木梁跨中净挠度、不同加载比例时胶合木梁跨中净挠度、试验梁破坏形态、试验梁极限荷载、试验梁荷载-挠度关系曲线,分析置换率和加载比例对重组竹板增强胶合木梁长期受弯性能的影响。结果表明:置换率一定时,随着加载比例的增大,梁初始挠度及蠕变变形值均增大,且在高加载比例时,蠕变变形增长速度显著提高;加载比例一定时,置换率为2/6的重组竹板增强胶合木梁的初始挠度、蠕变变形值及蠕变变形增长速度,均小于置换率为1/6的重组竹板增强胶合木梁。对比长期加载试验与短期加载试验的试验结果,长期荷载作用对试验梁破坏形态影响较小,但是会降低胶合木梁的极限承载力、刚度和变形能力;长期荷载作用后,置换率为2/6的重组竹板增强胶合木梁的极限承载力下降7.9%~30.2%,比置换率为1/6的重组竹板增强胶合木梁下降幅度更小,长期受弯性能更好。

不同标号沥青SHRP试验对比分析研究

SHRP沥青试验方法以流变学为基础,不同温度范围内有相应的流变仪与之对应.其中使用最普通的有DSR动态剪切流变仪、BBR弯曲梁流变仪和Brookfield旋转粘度计.它们分别用于测定超常温(40～82℃)、低温(-5℃以下)、高温(100℃以上)下改性及非改性沥青的流变指标,且各指标与沥青路用性能有直接关联.通过对中海油泰州牌的3种不同标号的沥青(AH-30#,AH-50#,AH-70#)及其RTFOT残留沥青、PAV残留沥青进行简支梁弯曲试验(BBR)和动态剪切试验(DSR),来对比分析这3种沥青的性能,并最终确定其路用性能等级.

应力控制模式下沥青混合料疲劳损伤力学性能研究

为提高沥青混合料在不同交通环境条件下的疲劳性能,本文以SMA-13,Sup-20和Sup-25等3种不同级配沥青混合料为试验对象,分别添加不同种类的沥青和纤维,制备成7种不同类型沥青混合料车辙模板,采用四点弯曲疲劳试验方法,对不同类型的沥青混合料进行疲劳损伤力学性能研究.结果表明,玄武岩纤维的掺入对沥青混合料在疲劳损伤时耗散角的影响较小.在3个应力水平循环荷载作用下弯拉劲度模量的变化都可分成3个阶段.另外,在单对数坐标下沥青混合料的疲劳寿命与应力水平存在较好的线性关系.

基于复合改性方法的岩沥青低温性能改性

为了改善岩沥青的低温性能,采用两种改性剂[丁苯橡胶(SBR)、纳米碳酸钙(nano-Ca CO3)]对布敦岩沥青(BRA)改性沥青进行复合改性。以布敦岩沥青(BRA)改性沥青为研究对象,分别将两种改性剂掺入到BRA改性沥青中,通过低温弯曲梁蠕变试验(BBR),测定两种复合改性沥青在3种掺量和3个试验温度下的蠕变柔量,从蠕变柔量值来评价复合改性剂对岩沥青改性沥青低温性能的改善效果。研究结果表明:两种复合改性沥青中,布敦岩沥青SBR复合改性沥青的低温抗裂性能最好,布敦岩沥青nano-Ca CO3复合改性沥青次之。

侧压竹集成材梁长期受弯性能试验研究

竹集成材是一种将竹材加工成竹片并进行干燥、胶合而成的层集材.本文共进行了3组侧压竹集成材的长期受弯性能试验研究,长期试验开始前通过试验确定梁的受弯极限承载力,以此作为确定长期荷载施加值的依据.长期试验的持续时间为8个月,在此期间,得到了侧压竹集成材梁不同应力条件下的蠕变变形实测数据.研究表明:在不同应力水平下,构件的蠕变变形曲线与典型的蠕变变形曲线较为接近;应力水平对侧压竹集成材梁蠕变变形有着重要的影响,应力水平低,蠕变变形程度相对较小,当加载水平高于正常使用荷载时,其蠕变变形的发展更为明显;在实际工程设计中,应考虑侧压竹集成材梁在高应力水平的长期荷载作用下蠕变破坏的可能;侧压竹集成材梁的正常使用荷载标准值取极限承载力的45%更为经济.

基于水基发泡的泡沫沥青胶结料性能研究

通过布氏旋转黏度试验、多应力重复蠕变恢复试验(MSCR)及沥青弯曲蠕变劲度试验测定并分析基于水基发泡的泡沫沥青胶结料的黏温特性、高温和低温性能,并与未发泡的原样沥青进行比对,以综合评价泡沫沥青胶结料的性能。由不同温度下的黏度试验结果得出,在4200s气泡消散后,泡沫沥青与原样沥青的黏温特性相当;MSCR试验结果表明,泡沫沥青和原样沥青均呈现较高的应力敏感性;BBR试验结果表明,沥青发泡后低温性能略有降低,但能满足道路使用要求。

钢渣替代集料的胶粉改性沥青混合料低温性能

为研究钢渣全部替代玄武岩胶粉改性沥青混合料(CR-SAM)的低温性能,以钢渣部分替代玄武岩胶粉改性沥青混合料(CR-SBAM)和玄武岩胶粉改性沥青混合料(CR-BAM)作为对比,采用小梁弯曲破坏试验、小梁弯曲蠕变试验以及小梁直接拉伸应力松弛试验进行分析,同时使用广义Vogit-Kelvin模型和六单元广义Maxwell模型对CR-SAM进行分析。结果表明:钢渣全部替代集料的胶粉沥青混合料低温性能最好;随着温度的降低,3种沥青混合料的低温性能均变差;广义Vogit-Kelvin模型和六单元广义Maxwell模型能够较好地描述沥青混合料的蠕变和松弛性能。

分数阶导数沥青胶浆低温黏弹性损伤蠕变模型

基于分数阶导数理论,建立了幂函数经验蠕变模型与分数阶导数Abel黏壶蠕变模型之间的关系,明确了幂函数各参数的物理意义.引入Weibull分布函数构建了新的分数阶导数幂函数经验黏弹性损伤蠕变模型.通过对粉胶比分别为0.82、1.02、1.22和1.42的沥青胶浆进行在-6℃、-12℃和-18℃温度条件下的弯曲梁流变试验,对新的损伤蠕变模型参数进行了辩识与比较分析.结果表明:新构建的分数阶导数幂函数经验黏弹性损伤蠕变模型能够更加精确地描述沥青胶浆在低温条件下的弯曲蠕变劲度曲线.