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季节冻土区长期交通荷载下公路路基永久变形特性被引量：8: 2017年; 为研究季冻区公路路基在长期交通荷载作用下永久变形的累积规律,首先基于室内试验获取的路基融土永久应变经验公式,提出季节冻土区路基永久变形计算步骤;并通过建立的基层-路基-地基有限元模型,研究汽车轴型、后轴轴重、行车速度和路基融化厚度对正常期和春融期路基应力比和永久变形的影响.计算结果表明:正常期路基的应力比随着埋深的增加逐渐减小,融化路基应力比较正常期大,冻结路基内较正常期小;六轴汽车产生的永久变形大于其他4种轴型汽车;路基内的应力比和永久变形随后轴轴重和路基冻融影响厚度的增加而显著增大;行车速度越低,路基内应力比和永久变形越大.据此提出了季节冻土区长期公路交通荷载作用下路基永久变形预测公式.; 张锋林波冯德成凌贤长; 关键词：公路路基应力比季节冻土区

冻融循环作用后饱和黏土的应变速率效应试验研究被引量：2: 2017年; 为研究不同应变速率加载对融化饱和黏土力学效应的影响,对不同初始压实度的融化饱和黏土进行了不同应变速率和围压下的固结不排水三轴剪切试验,分析了融化饱和黏土的应力-应变关系曲线特征、孔隙水压力、割线模量(E_(50))、峰值强度、残余强度、抗剪强度指标的变化规律。结果表明:随着应变速率的增大,融化饱和黏土峰值强度和残余强度均先增大后减小,随后持续增大;而E_(50)模量则一直增大。应变速率未改变偏应力峰值所对应的应变大小;初始压实度不影响融化饱和黏土峰值强度对应的应变值,且在围压为120 k Pa、应变速率为0.15%/h时初始压实度对融化饱和黏土孔隙水压力发展趋势的影响不大,而当应变速率超过1.5%/h时,初始压实度的影响显著。随着围压增大,融化饱和黏土峰值强度对应的应变值及孔隙水压力明显增大。应变速率小于15%/h时,内摩擦角随着应变速率增大而减小,应变速率大于15%/h时,内摩擦角则随着应变速率增大而增大;黏聚力随着应变速率的增大持续增大。其研究结果对加深融土应变速率效应的理解具有一定的理论意义。; 林波张锋冯德成马宏岩冯鑫; 关键词：应变速率

水泥稳定RAP材料劈裂应力-应变特性被引量：6: 2013年; 为研究水泥稳定再生沥青混合料(RAP)基层材料的抗拉性能,根据不同的RAP掺量(质量分数分别为0、15%、30%)和水泥剂量(质量分数分别为4.5%、5.0%)设计了4种混合料,采用劈裂试验分析了RAP掺量和试验温度分别为-15、5、20℃对材料劈裂强度、劈裂回弹模量、峰值应变、能密度和脆性指数等指标的影响.结果表明:劈裂强度、劈裂回弹模量和脆性指数均随温度升高而降低,降幅随RAP掺量增加而增大;在-15℃,随RAP掺量的增加,劈裂强度和峰值应变持续减小,脆性指数增大;正温条件下随RAP掺量增加,劈裂强度、峰值应变和能密度先增大后减小,劈裂模量和脆性指数趋于减小;模量、峰值应变、能密度和脆性指数与劈裂强度之间均呈现线性正相关关系,使各评价指标趋于改善的RAP推荐掺量为15%～20%.; 冯德成赵银陈剑; 关键词：水泥稳定基层劈裂试验应力-应变曲线

基于荷载传递法的冻土地区钻孔灌注桩回冻中后期承载力计算: 多年冻土地区钻孔灌注桩承载力的形成及发展变化与桩周土体的复杂变化的环境有直接的关系,而回冻过程承载力的变化规律是桥梁后续工程施工及施工组织设计的重要理论依据,常规的桩基承载力检测方法,费时费力造价成本也较高,为了准确计算...; 刘秀白家豪冯德成储江伟; 关键词：多年冻土钻孔灌注桩承载力; 文献传递

重载汽车-路面-路基垂向耦合动力学模型被引量：20: 2015年; 为了研究路面不平度激励下移动重载汽车、路面结构和路基的动力相互作用,将重载汽车简化为由弹簧和阻尼器并联的匀速移动多自由度刚体模型,面层简化为离散基层块体支撑的带内部阻尼连续薄板模型,基层简化为支撑于粘弹性路基上的离散块体模型,并采用Wilson-θ法对建立的重载汽车-路面-路基垂向耦合动力学模型求解,同时验证模型的可靠性。研究结果表明:移动重载汽车产生的动力效应显著,五轴汽车产生的轮胎接地力和路面动位移最大,随着后轴轴重的增加,轮胎接地力和路面位移呈线性增加;随着行车速度增加,轮胎接地力峰值和路面动位移峰值增加,但路面动位移均值变化较小;路面不平度等级由A级降为D级时,轮胎接地力放大倍数增大了1倍多,且路面动位移峰值增幅达72%;路基刚度对轮胎接地力影响较小,但路面位移的影响则较为显著。; 张锋冯德成凌贤长李琼林; 关键词：道路工程数值模拟垂向振动

冻融作用对土的工程性质影响的研究进展被引量：25: 2017年; 冻融作用是诱发寒区工程构筑物破坏与失稳的主要原因.近十年来,采用室内试验研究冻融作用对土的工程性质的影响取得了长足进步.在分析并归纳现有冻融试验方法的基础上,从冻融作用对土的结构、基本物理参数、工程力学性质等的影响及抗冻融改良措施等方面综述了该领域的研究成果,取得如下主要认识:(1)统一冻融试验方法是系统地分析冻融作用对土的工程性质影响规律的前提,也是建立土体抗冻性能数据库的基础;(2)土的粒径分布、孔隙形态以及初始含水率等三方面因素决定着冻融作用对土结构的影响程度;(3)冻融试验方法和土的初始状态是决定冻融作用对土的物理性质影响程度的主要因素,当土的物理参数处于临界状态值时,相应的物理性质将不受冻融作用影响;(4)冻融循环作用导致土的强度及模量先降低随后趋于稳定,但土的抗剪强度指标的变化规律差异较大,可从试验条件及土的初始状态存在差异等方面查找原因.融化过程中出现的"温度阈值"现象值得引起关注;(5)提高土的抗冻融性能应该从改善土的颗粒级配、孔隙形态以及初始含水率等三方面入手来筛选改性剂及改良方法.; 冯德成林波张锋冯鑫; 关键词：冻融作用改良土

单向冻结条件下饱和粉质黏土的冻胀试验研究被引量：19: 2016年; 在单向冻结条件下对饱和粉质黏土试件进行了6种工况下的室内冻胀试验研究.结果表明:冷端温度、压实度、温度梯度、上覆压力和补水条件是影响土体冻胀变形的关键因素;温度梯度、冷端温度和上覆压力与土体冻胀变形呈反比,压实度与土体冻胀变形呈正比;冻胀率是表征土体冻胀敏感性的关键指标,与材料参数和冻结条件有关.最后,基于试验研究提出了用于指导工程应用的路基冻胀病害防治措施.; 马宏岩张锋冯德成唐康为; 关键词：粉质黏土温度场冻胀率

融化饱和哈尔滨黏土的应变速率效应试验研究被引量：1: 2017年; 对饱和哈尔滨黏土进行7次冻融循环后,在不同围压和应变速率下进行固结不排水三轴剪切试验,分析融化饱和黏土的有效偏应力及孔隙水压力随应变速率的发展规律。结果表明,融化饱和哈尔滨黏土在小于240 kPa的围压下表现出超固结特性,在240 kPa围压下表现为正常固结或者轻度超固结特性。随着应变速率的增大,融化哈尔滨黏土的强度变化规律以0.15 h^(-1)为节点分为2个阶段:当应变速率小于0.15 h^(-1)时,试件的强度随着速率的增大先增大后减小,当应变速率超过0.15 h^(-1)时,试件的强度随着速率的增大持续增大;孔隙水压力的发展趋势随着围压的增大由软化型转变为硬化型,但各围压下的应变速率效应对孔隙水压力的发展趋势影响不明确;利用广义双曲线模型对试验数据进行分析拟合,研究表明,该模型能够合理的描述融化哈尔滨黏土的应变速率效应。; 林波张锋冯德成冯鑫; 关键词：土力学应变速率孔隙水压力

基于FWD的道路复合模量不均匀特征研究被引量：2: 2017年; 为了研究道路模量的不均匀分布特征,在京哈高速公路沈阳-四平段进行落锤式弯沉仪现场测试,分析了承载板中心弯沉在等间距和非等间距分级荷载作用的变化规律;计算了等间距、非等间距分级荷载下测试点的路基路面复合模量,发现两组试验数据中最大弯沉值与荷载有很好的相关性,并简要分析了道路复合模量的不均匀性分布规律;提出了道路结构模量不均匀分布模型。; 张锋臧宏阳冯德成王史记詹苏涛; 关键词：道路工程落锤式弯沉仪复合模量

京哈铁路路基冻结粉质黏土动剪切模量试验研究被引量：15: 2013年; 以我国东北典型季节冻土区铁路路基为研究对象,针对季节性冻融路基轨道交通荷载的振动特点,采用室内低温动三轴试验方法,针对不同负温条件、加载频率、反复冻融条件设计室内试验工况,深入系统研究了京哈铁路王岗至双城段路基冻结粉质黏土的动力非线性本构关系、动剪切模量及其主要影响因素。研究表明,冻土、融土动应力–应变关系受负温、加载频率、冻融循环次数等因素影响,动剪切模量倒数与动应变之间具有明显的线性关系,表明京哈线粉质黏土应力应变关系符合双曲线模型。; 凌贤长王子玉张锋李琼林赵莹莹王加辉; 关键词：动剪切模量循环荷载

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黑龙江省自然科学基金(ZD201218)

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