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科技期刊導讀第九期
文章來源: 更新時間:2016-09-14

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《長安大學學報》自然科學版201636卷第3

基于臨界裂紋尖端張開位移的改性瀝青低溫抗開裂形能評價

摘要:為了評價改性瀝青的低溫抗開裂性能,應用帶有數據采集功能的測力延度儀及自制硅橡膠模具,對7種不同改性瀝青進行了預制裂紋緊湊拉伸試驗,測試低溫脆性條件下瀝青的斷裂行為;以裂紋尖端張開位移作為改性瀝青低溫抗開裂性能的評價指標,并通過室內瀝青混合料約束試件溫度應力試驗(TSRST)研究了各斷裂力學參數與瀝青混合料凍斷溫度的相關性。研究結果表明:瀝青緊湊試驗可用于對瀝青的低溫性能進行更嚴格的區分;采用的臨界裂紋尖端口位移指標反映了瀝青材料本身低溫脆性狀態下的抗裂紋擴展能力,適合作為瀝青低溫抗開裂性能的評價指標;室內瀝青混合料凍斷試驗結果也驗證了所提出方法及指標的合理性。

潮濕瀝青路面抗滑性能數值模擬

摘要:為了模擬評價不同條件下潮濕瀝青路面的抗滑性能,利用分形理論中的IFS插值方法在MATLAB中編程生成三維瀝青路表,將其導入有限元軟件ABAQUS中,生成與實際相符的三維路表,并建立輪胎-路面接觸模型;將計算流體動力學軟件FLUENT計算得到的水膜對輪胎作用力結果導入ABAQUS軟件中以表征水膜影響,最終建立輪胎在潮濕路面上的高速行駛模型;以附著系數為抗滑指標,分析瀝青路面在車、路、環境綜合作用下的抗滑性能。研究結果表明:輪胎與路面間的附著系數隨車速提高而下降,隨輪胎荷載增加而增加,隨輪胎胎壓的減小而增加;附著系數隨水膜厚度的增加而降低,且水膜厚度較小時,附著系數隨車速變化較明顯;在速度較小時,水膜厚度對附著系數的影響較大;附著系數隨構造深度的增加而增加,但當構造深度增加到一定程度時,繼續增加構造深度不能顯著地改善瀝青路面抗滑性能,還會帶來負面影響。

凍融環境下基于CT技術混凝土孔隙結構的三維分布特征

摘要:為了研究不同凍融循環次數下混凝土材料內部細觀孔隙特征的變化規律,運用CT技術對凍融循環后的混凝土試樣細觀損傷過程進行了實時掃描,獲取了二維斷層掃描圖像;在此基礎上,進行了全數字化的三維孔隙結構重建分析,得到了三維孔隙結構各項參數的孔隙率、孔隙分布頻率等統計結果。研究結果表明:隨著凍融循環次數的增加,混凝土材料的孔隙率呈現出初期增加后期減小的變化規律;體空隙頻率分布曲線也隨凍融循環次數的改變而發生顯著變化,反映出凍融循環作用下混凝土內部孔隙的發育和擴展特性。通過混凝土內部孔隙結構三維動態測量與分布研究,對實現精細描述混凝土材料凍融損傷內部結構特征及破損機理具有重要意義。

高地應力黃土公路隧道穩定性儲備

摘要:為了更加全面準確地定量評價高地應力黃土隧道的穩定性,介紹了考慮材料抵抗變形和抗力強度儲備等力學性質的高地應力黃土隧道穩定性分析方法;通過Q3黃土試樣的三軸試驗結果規律,提出采用原狀黃土雙曲線應力-應變模型探討高地應力黃土隧道穩定性儲備;考慮原狀黃土的抗力強度和抵抗變形能力耦合作用,構建反映圍巖任一點穩定性狀態的映射關系,探索黃土隧道的極限狀態;采用卸圍壓方式類比卸荷試驗結果,擬合得到卸荷過程中強度、彈性模量和泊松與圍壓的變化規律,從而計算黃土隧道安全系數;在此基礎上,對山西平陽(平定-陽曲)高速公路某隧道進行了實例分析。研究結果表明:雙曲線模型能得到更加真實的變形場,并能較好反映黃土隧道的穩定-失穩定力學特征;本文方法所得隧道穩定性評價結果與現場監測結論較為一致。

基于獨立振型的大跨度橋梁風致抖振響應分析

摘要:為分析大跨橋梁在脈動風作用下的抖振響應,針對傳統橋梁抖振計算采用的廣義振型為三維空間狀態,分析過程復雜等問題,提出基于獨立振型的抖振分析思路,以經典結構動力學理論和風洞試驗為基礎,根據能量守恒原理,將以廣義振型表示的抖振響應分析過程表達為易于采用矩陣表示的n個獨立振型的形式,使得結構動力計算由三維空間狀態轉化為一維狀態,簡化了分析過程,并且很容易獲得關心自由度上的抖振響應,在此基礎上,采用該方法對1座主跨800m的三跨懸索橋進行了抖振響應分析。研究結果表明:由于大跨度橋梁主梁剛度較小,其在脈動風作用下的抖振響應數值較大,結構設計中不能忽略。

 

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