水泥混凝土路面板脱空检测方法研究

为了及时预防和处治路面板脱空问题,延续和提高道路服务质量,准确判定板底的脱空状况,采用地震波法检测水泥混凝土路面板脱空动力响应。室内试验通过传感器采集和分析水泥混凝土路面板的应变和加速度。结果表明:随着路面板的脱空面积增加,板的应变变大,振动时间变长,最大振幅的频率降低,振动加速度变大,而且板顶应变小于板底应变,随着落锤高度变化,试验结果也不同;非脱空水泥混凝土路面板的应变和振动时间以及最大加速度远小于脱空水泥混凝土路面板,脱空水泥混凝土路面板最大振幅对应的频率要更小。

芯片粘接空洞对功率器件散热特性的影响

芯片粘结层的空洞是造成功率半导体芯片由于散热不良而失效的主要原因。运用有限元法对芯片封装结构进行了热学模拟分析,研究了粘结层材料、粘结层厚度、粘结层空洞的面积、空洞的位置对芯片温度分布以及芯片最高温度造成的影响。对标准中规定应避免出现的粘结状况进行了分析,研究结果表明空洞的面积越大,芯片的温度越高。空洞位于拐角,即粘结区域四角的位置时,芯片散热情况最差。而在标准中给出的,芯片空洞面积达50%,且位于拐角时,芯片的温度最高。

板角脱空条件下悬臂板模型的有限差分分析

分析比较了板角脱空条件下传统计算方法和有限差分法的优劣和计算结果之间的差异。传统的计算方法假设脱空面板为一等截面的悬臂板,在计算脱空部位有多个轮载作用的情况下,未考虑荷载偏心对板中应力的影响;利用有限差分法则能克服这个缺陷,并能方便地计算出整个板体不同部位的应力和位移分布。计算结果表明,假定脱空路面板为悬臂板时,无论是由传统方法还是有限差分法,在任何交通等级作用下,路面板均会产生破坏;由有限差分法计算得出的荷载疲劳应力和弯沉均大于利用传统公式的计算结果,在路基路面的设计中应增大安全系数。

水泥混凝土路面板角脱空的有限差分分析

分别对水泥混凝土路面板角脱空的悬臂板模型以及考虑基层缓冲作用的脱空面板进行了有限差分分析。比较了二者的假定条件和计算结果之间的差异,并与传统的结构计算结果作了横向比较。计算结果表明,假定脱空路面板为悬臂板时,由于传统的结构计算方法未考虑荷载的偏心作用,计算结果比有限差分法计算所得的悬臂板模型计算结果要小得多。在考虑基层材料的有限差分计算中,由于基层材料的缓冲作用,板中的拉应力和位移明显减小,但路基土中有一定的拉应力存在,必须设法提高路基土的强度。

声振法检测水泥混凝土路面板角隅脱空试验与数值仿真分析

目的研究声振法检测水泥混凝土路面板角隅脱空动力响应.方法针对水泥混凝土路面板角隅脱空,采用试验和数值仿真结合的方法,通过利用传感器采集和分析室内试验中水泥混凝土路面板的应变和加速度.同时结合试验情况建立水泥混凝土路面板角隅脱空有限元模型,对路面板进行数值仿真分析,并与试验解进行对比.结果随着水泥混凝土路面板角隅脱空面积的增大,路面板最大振幅对应的频率降低了23%,振动时间提高了63%以上,板的振动加速度和应变提高了1倍以上,其中板底应变大于板顶应变,且不同落锤高度也对试验结果有一定影响.结论角隅脱空水泥混凝土路面板的最大加速度、应变和振动时间明显大于非脱空水泥混凝土路面板,而最大振幅对应的频率小于非脱空路面板;角隅脱空试验解与数值解对比表明数值解是可行的,二者互相验证.

农村公路板角脱空应力分析

基于安徽省农村公路水泥混凝土路面的实际情况,利用有限元软件ABAQUS分析了混凝土板产生板角脱空后的应力集中问题,提出水泥混凝土路面设计和施工中的控制要点,为今后农村公路建设提供一定指导。

截距法判定板角脱空的适用性分析

针对现有研究对截距法判定水泥板板角脱空认识不统一的问题,依托江鹤高速公路路面大修工程,基于有限元软件ANSYS建立水泥混凝土路面板角脱空三维有限元模型,对比分析了不同脱空深度、脱空半径及荷载序列下的弯沉值及回归截距。研究结果表明:截距法对深度较小的脱空难以识别,适用于脱空深度≥0.1 mm的脱空判定;荷载序列越大,回归截距越稳定,建议加载序列为3t-5t-7t和5t-7t-9t。

地震波法检测水泥混凝土路面板脱空影响因素研究

为了研究地震波法检测水泥混凝土路面板脱空动力响应影响因素,基于水泥混凝土路面板角隅脱空试验,采用室内地震波法检测缩尺试件的试验方法,得出水泥混凝土路面角隅脱空路面板在含水和不含水不同振动参数状态下应变值的变化情况,分别对比不同角隅脱空面积的试验数据和不同锤击高度的试验数据,发现随着水泥混凝土路面板角隅脱空面积的增大,脱空区域的应变值也会随之增大;对于不同锤击高度的试验数据分析发现随着锤击高度的增大,对应脱空区域的应变值也会增大。另外,针对含水状态的分析,发现含水状态下脱空区域的应变值明显大于不含水状态下的应变值。

行车荷载作用下水泥混凝土路面板角隅脱空数值仿真分析

为了研究行车荷载作用下,水泥混凝土路面板角隅不同脱空状态对路面板面层的影响,通过有限元软件ADINA,考虑真实轮胎荷载作用,针对轮胎在不同轴载作用下、不同脱空面积以及非脱空状态下建立的9块水泥混凝土路面板有限元分析模型,分析在不同工况作用下的脱空状态(角隅脱空)对路面结构作用力的影响。结果表明:通过对不同脱空状态仿真数据的分析,得出在角隅不脱空和角隅脱空的情况下,当路面基层脱空时,角隅不脱空处面层的弯沉和弯拉应力明显大于角隅脱空面层的弯沉和弯拉应力,脱空区域上的面层最大弯沉和最大弯拉应力是非脱空时的1.13倍和1.36倍,可以看出脱空区对于路面结构非常不利;对于不同脱空面积下的角隅脱空,随着脱空面积的增大,脱空区域内路面板面层的动力响应显著增大;对于相同脱空面积下且不同轴载的角隅脱空状态下,随着轴载的逐渐增大,脱空区域内路面板面层的弯沉和弯拉应力应逐渐增大。因此采取交通管制、及时注浆或者灌浆和降低轴载等补救措施可以有效的减缓含水脱空区域水泥混凝土路面板结构的破坏。

水泥混凝土路面板底脱空评判方法研究——以梅观高速为例

为准确有效地评定水泥混凝土路面的脱空状况,通过对现场贝克曼梁(BB)、落锤弯沉仪(FWD)、路面雷达(GPR)和钻芯取样检测结果的分析和计算,并充分参考梅观高速路面的实际情况,提出了以板角弯沉、横缝中点弯沉和接缝传荷系数3个指标作为水泥混凝土路面脱空的判断标准。研究表明:据此评判标准与方法判定的脱空状况与钻芯取样结果基本一致,对板底脱空情况判断的准确率高达86.7%,对脱空等级判断的准确率达到80%,说明该评定方法具有较高的准确度与可靠性,能够满足水泥混凝土路面板底脱空判别与评价的需要。

水泥混凝土路面板角脱空受力特性分析

为研究水泥混凝土路面板角脱空区受力特性,应用ANSYS-CFX建立流固耦合模型,对水泥混凝土路面在车辆荷载一动水压力耦合作用下板角脱空区所受应力进行了分析。研究结果表明:在相同行车荷载作用下,相比于无水状态的脱空区,有动水压力作用下的板角脱空区裂纹尖端等效应力和最大主应力提高了约30%,而脱空区路面板板顶和板底的应力有着不同程度的减小,且板顶的主拉应力大于尖端的主压应力。考虑有水状态下材料的刚度折减时,脱空区裂纹尖端和路面板所受应力不同程度增大。