国家自然科学基金(50608006)
- 作品数：21 被引量：251H指数：10
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- 基于离散元方法的沥青路面竖向变形研究被引量：2
- 2011年
- 针对沥青路面在荷载作用下产生的竖向变形,笔者利用离散元方法对组成沥青路面的集料、结合料及两者之间的粘结指定接触连接的约束方式,给出了路面结构组合和双轮加载模式,研究了沥青路面各结构层的竖向变形特性及颗粒的位移矢量变化。结果表明:路面结构在双轮荷载作用后,形成的竖向变形呈"W"形且最大变形出现在上面层,沿道路深度方向的颗粒运动逐渐减弱。
- 常明丰裴建中
- 关键词：道路工程沥青路面竖向变形离散元方法数值模拟
- 颗粒材料双轴试验离散元数值模拟(英文)被引量：13
- 2010年
- 为了得到颗粒材料的力学参数与试验条件之间的关系,选取5组粒径范围的颗粒材料,利用离散元方法生成初始试件,并数值模拟了其双轴试验,分析了不同围压对材料弹性模量和强度的影响,以及不同加载速率下材料的弹性模量、泊松比和强度的变化规律。提取了围压为10MPa与加载速率为0.03m.s-1时5组试件的应力-应变曲线,从微观角度给出了荷载作用后试件中的裂缝分布。模拟结果表明:随着围压的增大,5组试件的弹性模量和强度增大,增长趋势相对平缓,但粒径为9.50～13.20mm的试件出现较大波动;加载速率与弹性模量、泊松比、强度和裂缝初始应力基本呈二次多项式关系,最小判定系数为0.9009,最大为0.9959;在5组试件中,随着粒径的增大,由应力-应变曲线得到的应力峰值减小。
- 常明丰裴建中陈拴发
- 关键词：路面材料双轴试验离散元方法
- 沥青混合料非线性蠕变模型及其参数确定被引量：21
- 2009年
- 根据沥青混合料3阶段的蠕变特性和混合料全过程应力-应变曲线,对Burgers模型中的粘弹性弹簧进行改进,认为其弹性模量随应变增大而减小;推导了非线性蠕变模型的本构方程,给出了蠕变应变、蠕变速度和蠕变加速度的解析表达式;进行了模型稳定性分析,给出了模型稳定条件和蠕变破坏时间的定义;运用最小二乘法原理,建立了模型参数的确定方法;最后通过两个实例验证了模型的准确性和适用性。研究结果表明,非线性蠕变模型较好地反映了沥青混合料3阶段的蠕变过程,蠕变破坏时间也可作为研究沥青混合料蠕变性能的一个新指标。
- 张久鹏黄晓明高英
- 关键词：道路工程沥青混合料稳定性
- 多孔沥青混合料空隙特征与路用性能关系被引量：43
- 2010年
- 以3种级配的OGFC-13马歇尔试件作为载体,运用X-CT技术和数字图像处理技术获取了不同类型混合料试件的内部空隙分布图像,采用分形理论研究了多孔沥青混合料的空隙分维特征,分析了空隙分维特征与混合料路用性能的关系。分析结果表明:多孔沥青混合料的劈裂强度随着空隙率的增加而减少,随着空隙轮廓分形维数的增大而增大;多孔沥青混合料的渗透系数随着空隙率的增加而增加,随着空隙轮廓分形维数的增大而减小。采用空隙轮廓分形维数可以很好地解释多孔沥青混合料孔隙率基本一致但路用性能差异较大的原因,可以用于分析多孔排水沥青混合料的空隙分布及其路用性能变化趋势。
- 吴浩张久鹏王秉纲
- 关键词：路面工程多孔沥青混合料路用性能
- NCAT环道第二阶段试验车辙成果综述被引量：1
- 2009年
- 为了进一步研究混合料的结构和特性,NCAT环道继第一阶段试验之后,2003年对其中部分试验段重修后进行了第二阶段的试验。笔者运用现场试验数据分析了结合料类型和含量、集料级配、空隙率、混合料类型、温度分别对抗车辙性能的影响。结果表明,使用PG76试验段的车辙量比使用PG67试验段的车辙量少60%;仅考虑车辙时,粗细级配对混合料的性能相当;使用破碎砾石的SMA混合料与用Superpave设计的混合料相比,抗车辙性能相当;PG67混合料的沥青用量每增加0.5%,车辙将增加50%,而PG76混合料则不受这种影响;试验室空隙率不能单独用来预测车辙性能;车辙一般产生于三个阶段,分别是初始密实化阶段和两个夏季高温阶段,且第二个高温季节的车辙增长速度远小于第一个高温季节。
- 裴建中张志辉
- 关键词：热拌沥青混合料车辙
- 移动荷载下爬坡路段沥青路面力学响应特性(英文)被引量：4
- 2010年
- 以解放CA141为代表车型,分析了车辆在驶入爬坡路段后的4种可能行为,根据其动力性能参数计算出上坡时加减速换挡的加速度,据此建立了移动荷载下三维沥青路面瞬态动力学分析有限元模型,对不同行驶工况下路面内的压应力、剪应力及竖向位移特性进行分析。计算结果表明:在移动荷载作用下,路面结构的应力响应不仅具有波动特性,同时在一定区域内呈现交变特性,出现了拉压应力逆转变化,压应力分布主要集中在路表0～6cm范围内;由于速度的降低及水平力的增大,路表处最大剪应力由轮隙向轮心处迁移,沿道路深度方向,最大剪应力峰值由中面层位置向路表迁移;车辆的变速及低速行驶是引起爬坡路段车辙变形的主要原因。
- 裴建中陈勇张久鹏毕玉峰
- 关键词：沥青路面移动荷载
- 纤维沥青混合料性能试验分析被引量：11
- 2008年
- 通过对纤维沥青混合料的水稳定性试验、高温稳定性、低温抗裂性和疲劳性能试验全面研究纤维沥青混合料的性能。结果发现:纤维和沥青的粘附性很好,掺纤维后沥青混合料水稳定性也得到了提高,但应注意控制混合料的空隙率;纤维使混合料高温稳定性增强,动稳定度明显提高;建议在车辙试验采用动稳定度为指标时,剔除部分虚假试验结果,正确评价混合料高温稳定性。同时,验证了纤维对混合料低温抗裂性和疲劳寿命都有提高作用,而且聚合物纤维对混合料各方面性能改善作用都较明显,木质素纤维对混合料水稳性改善明显。
- 丁智勇戴经梁彭波陈忠达裴建中
- 关键词：道路工程纤维沥青混合料性能试验水稳性温度稳定性
- 桥面防水材料拉伸性能及其评价指标被引量：2
- 2009年
- 进行了拉伸速度、试件宽度与长度等因素对典型桥面防水材料拉伸强度及断裂延伸率的影响规律试验;分析了桥面防水层在基层存在裂缝和桥面存在负弯矩情况下的受力特征,由此提出了桥面防水材料拉伸性能的评价指标。结果表明:防水材料试件随拉伸速度变化而变化,速度较大时,试验结果不稳定;断裂延伸率与试件宽度相关性不大,而拉伸强度与试件宽度成正比;断裂延伸率随着拉伸长度的增加而逐渐减小,但强度没有明显的规律性;试件老化对其拉伸强度和断裂延伸率均有显著影响,材料的强度和断裂延伸率比未老化前分别降低了10.9%和25.0%;同时考虑基层存在裂缝和桥面存在负弯矩时,可以计算桥面防水材料的抗拉强度标准。经综合分析,确定桥面防水材料拉伸试验速度为100 mm.min-1,试件宽度为50 mm,长度为180 mm;材料抗拉强度指标为36 N.cm-1。
- 裴建中王富玉
- 关键词：桥面防水材料评价指标
- 排水沥青路面空隙空间信息获取方法被引量：10
- 2010年
- 为了获取路面空隙的空间信息和评价空隙在沥青混合料中的作用,基于沥青混合料的非均质、多相和多层次特征及其空隙的不规则、无序状态,通过对空隙率、空隙形貌、空隙直径、比表面积和空隙级配等参数的空间分布性状进行分析,发现空隙直径可以与渗透模型直接建立关系;通过对统计学方法、拓扑学方法、分形几何方法、重正化群方法和谱密度方法等数学方法的基本思想、应用范围及其局限性的比较分析,发现可以用分维数的大小来精确表达空隙的空间分布状态;通过对压汞法、气体吸附法、X射线层析摄像法、小角度X射线散射法和光学法等试验方法的设备原理、适应条件和结果精度进行对比研究,发现压汞法中由汞的压力曲线可得到一定空隙直径范围内的累计空隙体积;X射线层析摄像得到的无损图像经增强、分割和提取后可定量计算空间空隙的分布函数。实例分析结果表明,空隙直径是空间空隙的有效表征参数,分形几何方法和X射线层析摄像技术能定量地研究空隙的空间模型。
- 裴建中张嘉林
- 关键词：道路工程路面工程排水沥青路面空间信息
- 矿料级配对多孔沥青混合料空隙分布特性的影响被引量：49
- 2010年
- 通过将X射线CT技术、数字图像处理技术与分形理论相结合,分析了矿料级配对多孔沥青混合料空隙率、空隙直径、空隙数量、空隙分维数等参数的影响规律。结果表明:随着空隙率的逐渐减小,空隙等效直径范围从空隙率为18.8%时的3.9～4.8mm减少到空隙率为4%时的1.5～2.9mm,空隙等效直径平均值从4.3mm降低到2.0mm;空隙数量、空隙率与等效直径沿试件高度方向分布规律较为一致;空隙轮廓分维数随着空隙率的不断减小而逐渐增大,且空隙轮廓分维数与空隙率呈现出显著的函数关系;多孔沥青混合料与普通沥青混合料空隙率的分界值约为14%;多孔沥青混合料空隙数量并不多,而是空隙等效直径较大。
- 裴建中张嘉林常明丰
- 关键词：道路工程多孔沥青混合料数字图像处理技术级配
