级配碎石力学性能的颗粒流数值模拟方法

为了从本质上揭示级配碎石组成结构与力学性能的内在关系,基于2维颗粒流软件提出了级配碎石力学性能的颗粒流数值模拟方法,并通过该方法以安康瀛湖石灰岩碎石为例研究了级配碎石的力学性能.结果表明:不同级配碎石的CBR(california bearing raio)、剪切强度和抗压强度的实测值分别为495%~692%,592~802kPa,1.29~1.54MPa;相应的模拟值分别为525%~736%,636~839kPa,1.34~1.54MPa;平均误差分别为4.50%,5.07%,5.15%.模拟结果与实测结果基本吻合,证明颗粒流数值模拟方法应用于级配碎石力学性能研究中的可行性.     

垂直振动成型冷再生混合料疲劳特性研究

为深入研究乳化沥青冷再生混合料的疲劳特性,采用更符合混合料现场压实工况的垂直振动法成型圆柱体试件.研究了RAP掺量、成型方法及浸水环境对冷再生混合料疲劳特性的影响,应用Weibull分布建立冷再生混合料疲劳方程,并借助扫描电镜揭示了冷再生的疲劳抗裂机理.结果表明:新集料掺量对冷再生混合料疲劳性能有显著影响,疲劳性能随新集料掺量的增加呈抛物线变化趋势,当新集料掺量为20%时抗疲劳性能最优;垂直振动法设计冷再生混合料在应力作用下的抗疲劳性能及对应力变化敏感性优于马歇尔法;与未浸水试件相比,不同应力水平下浸水试件的疲劳寿命均缩短,对应力变化更加敏感;水泥-乳化沥青胶浆相互渗透胶结,并将集料紧密黏结,形成较致密的网状结构,有效改善胶浆与集料的界面协调变形,延缓裂缝发展.     

城际铁路黄土路基填料室内力学控制标准

为优选路基填料,保证施工后铁路路基力学强度满足相关规范要求,通过现场地基系数K30试验建立K30与压实度、含水率的关系,取现场土样在相同压实度与含水率条件下成型室内试件,并通过CBR试验测定相应的浸水CBR0、非浸水CBR1,从而建立现场地基系数K30与室内CBR的经验公式,并基于规范对现场填料要求提出室内力学控制标准。结果表明：随着压实度的增加,K30、CBR0与CBR1均线性增加;随着含水率的增加,K30与CBR1线性增加,而CBR0呈减小趋势;CBR0与K30相关性较差,而CBR1与K30具有良好的线性关系,K30=1.91CBR1+35,R²=0.93。对不同铁路等级、设计速度与结构层位的路基填料,可采用室内非浸水CBR作为填料预选的力学控制标准。     

振动压实黄土路基变形特性与预测模型

为揭示列车荷载作用下黄土路基变形规律及其影响因素。以西韩城际铁路沿线黄土为例,选择适当的试验参数,研究振次、路基深度和含水率对振动压实黄土路基弹性变形和累积塑性变形的影响和变形量,并提出累积塑性变形预测模型。结果表明：振次增加变形减小,在大于2000后趋于稳定;深度增加变形减小,深度从0.5m增加到3.5m,弹性应变、塑性应变分别减小了87%、94%;含水率增加会增大黄土路基变形7%以上;不同层位的黄土路基累计变形预测模型与实测值相关性超过90%。因此,黄土路基应注重防水排水措施,减少路基不均匀沉降,提升整体稳定性。     

基于三轴试验的AC-20级配优化

为了提高沥青混合料的高温稳定性,利用PFC~(3D)(partical flow code in 3 dimensions)软件构建沥青混合料三轴数值模拟方法,结合室内三轴试验评价了其可靠性.通过三轴数值模拟和室内三轴试验,研究粗集料级配、细集料级配和粗细集料比例对沥青混合料抗剪强度的影响规律.通过研究19.000,4.750,0.075 mm筛孔通过率对AC-20性能的影响,提出基于抗剪强度的AC-20矿料级配,并验证其路用性能.结果表明:沥青混合料三轴数值模拟结果与室内试验结果吻合度较好;当粒径为19.000～26.500,16.000～19.000,13.200～16.000,9.500～13.200,4.750～9.500 mm的粗集料的体积比为4:12:4:10:15、细集料取I=0.75时所对应的级配、粗细集料体积比为60:40时,沥青混合料抗剪强度最大;建议在19.000,4.750和0.075 mm通过率范围分别为90.0%～100.0%,35.0%～45.0%和4.0%～7.0%时,确定基于抗剪强度的AC-20优化级配范围;与规范级配相比,优化级配AC-20混合料抗剪强度和动稳定度分别提升26%,29%.     

铁尾矿半刚性路面基层的抗冲刷性能预估分析

为分析无机结合料稳定铁尾矿用作半刚性路面基层的水稳定性,对铁尾矿进行筛分,通过测定改良铁尾矿混合料的液限、塑限,确定无机结合料稳定类型,按二级及二级以下公路路面基层的集料级配要求改良铁尾矿,以击实试验确定无机结合料稳定时最佳含水率和最大干密度,然后用半刚性基层冲刷量灰色预估模型计算并分析其抗冲刷性。结果表明:铁尾矿为特细集料,液限为19%,塑性指数为11,宜采用水泥进行稳定,掺加级配碎石改良铁尾矿满足C-C-3集料级配要求,当水泥剂量为5%时能够取得良好的抗冲刷性能和经济性。     

CTB-50水泥稳定碎石垂直振动试验方法

为准确评价最大粒径为53 mm的水泥稳定碎石(CTB-50)的物理力学性质,采用理论分析和室内试验,研究了试件尺寸对CTB-50力学强度测试值的影响,分析了垂直振动试验仪(VVTE)振动参数对CTB-50干密度和级配的影响,开发了CTB-50垂直振动试验方法(VVTM),并通过与现场芯样力学性质对比验证了VVTM可靠性。研究结果表明：随试件尺寸增大,试件松散区的界面效应减弱,试件有效承压面积增大,表现为CTB-50强度测试值增大,当试件尺寸达到200 mm(直径Φ)×200 mm(高h)时,增大试件尺寸对强度不再有显著影响;随工作频率增大,CTB-50干密度先显著增大,当工作频率超过32 Hz时,干密度不再随之变化;随工作质量增大,CTB-50干密度近似抛物线变化,当工作质量为302 kg时干密度达最大,且上车质量122 kg、下车质量180 kg时振动对级配破坏较小;随振动时间延长,CTB-50干密度先显著增大,振动时间超过165 s时干密度不再随之变化。建议CTB-50圆柱体试件尺寸为Φ200 mm×h200 mm, VVTE振动参数为工作频率32 Hz、工作质量302 kg(上车...     

不同压实方法成型SMA-13疲劳性能研究

为了研究不同成型方法对沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA-13)疲劳性能的影响,采用垂直振动压实法(VVCM)、标准马歇尔(Marshall)法和Superpave旋转压实(SGC)法制备SMA-13。通过间接拉伸疲劳试验评价混合料的疲劳性能,应用威布尔分布建立疲劳方程。研究表明：不同方法设计的SMA-13疲劳性能均服从双参数威布尔分布,采用不同方法设计SMA-13疲劳方程可以准确预估其疲劳寿命;压实方法对SMA-13疲劳性能影响显著,在应力水平为0.45且失效概率为5时,VVCM设计的SMA-13疲劳寿命较Marshall法提高了33%,较SGC法提高了9%。     

刚性路面设计中温度应力系数B_x计算

针对现行规范路面设计中存在的问题,利用3D有限元,在分析影响板边温度翘曲应力参数敏感性基础上,建立温度翘曲应力经验公式。考虑板厚内温度的非线性分布、混凝土模量与地基模量的徐变影响,对温度翘曲应力经验公式进行了修正,并导出了温度应力系数毋计算公式,该公式与规范中查图法相比,具有很高的精度,可供设计使用。     

路用水基聚合物稳定碎石养生及测试条件研究

应用振动成型水基聚合物SRX稳定碎石试件,研究了SRX稳定碎石含水率变化规律及其对SRX稳定碎石力学强度的影响,发现干化温度T越高,SRX稳定碎石试件干化速率越快,并确定出0~105℃内干化温度T随干化时间t的变化规律;试件含水率对SRX稳定碎石力学强度影响显著,含水率为零时试件强度达到最大值;相对强度(Rcw/Rc0)与相对含水率(Δw)满足一定数值关系;干化温度与测试温度(0相似文献