国家自然科学基金(50908056)
- 作品数：12 被引量：82H指数：6
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- 水泥混凝土路面早龄期温度场数值模拟研究被引量：23
- 2013年
- 首先根据现场监测试验研究分析了水泥混凝土路面早龄期温度场特征;然后综合国内外研究和我国水泥路面施工技术特点,研究选取确定水泥水化放热、环境变化、热交换这3个方面的模型和参数,采用有限差分法编制了水泥混凝土路面早龄期温度场数值模拟程序;并通过现场足尺路面板早龄期与长期温度场监测试验,室内小板试验调试验证了模型和程序;基于程序的参数敏感性分析表明,路面材料结构参数、外部环境气象参数,养护方式、铺筑时间、混凝土摊铺温度以及受混凝土早龄期显著影响的路面辐射吸收率、面板导热系数等显著影响路面早龄期温度场。建议进一步揭示水化放热模型和掺合料组分对水化时间、形态参数的影响特性,提高数值模拟精度。
- 胡昌斌金王杰孙增华
- 关键词：水泥混凝土路面早龄期水化反应温度场数值模拟
- 冲击碾压改建水泥混凝土路面时基层的受力特性研究被引量：4
- 2009年
- 基于三维动力弹塑性有限元分析方法,对冲击压路机沿面板纵向中线及板边两种行驶路线,冲击碾压破碎旧水泥混凝土板时,路面板下基层的变形、受力及破坏特征等力学响应进行了分析.研究发现,冲击碾压施工时基层对于路基有应力扩散作用,基层整体上与路面板一起处于纵、横弯曲状态,变形特点与面板一致,不利于面板破碎.沿边线路的基层竖向变形明显大于板中线路,基层顶面水平应力基本为压应力,底部为拉应力.两种线路下基层底面均出现塑性破坏,呈底部弯拉破坏模式,表面应力变形最大值位于板角或板边缘下方.随着冲击遍数的增加,底部塑性破坏区域逐渐增大.冲击初期基层先于面板破坏,从而使面板逐渐破碎,同时路基受到更大压实功.建议在冲击能量较小和基层较刚时,先沿板边冲击破坏基层,然后逐步沿中部移动,将可获得更高的施工效率.
- 胡昌斌阙云
- 关键词：冲击碾压水泥混凝土路面动力有限元
- 水泥混凝土路面板早龄期湿度场数值模拟研究被引量：10
- 2014年
- 基于Fick第二定律湿度扩散方程,采用有限差分方法,重点考虑面板温度变化、基层吸水及供水能力、自干燥对板内湿度的影响,开展了现场施工条件下水泥混凝土路面板早龄期湿度场数值模拟和性状特性研究,并与室内试验、四季不同的现场监测试验和国外类似研究结果进行了对比校验。研究表明采用的算法、模型和参数可较好模拟现场面板湿度场性状,数值模拟宜考虑面板内部温湿度耦合作用、采用基层湿度交换边界,基层绝湿边界可使面板湿度计算值显著偏高。现场施工条件下水泥混凝土路面湿度更易受到周围环境参数、施工铺筑时间和养护方式的显著影响,相比之下材料参数改变对面板湿度影响并不显著。建议进一步精细化研究板上下边界条件及参数,路面施工时尽量避免炎热季节,高温时段和基层过于预湿。
- 胡昌斌王丽娟吕恒
- 关键词：水泥混凝土路面早龄期湿度场数值模拟
- 水泥混凝土路面早龄期温度场性状与控制方法被引量：8
- 2013年
- 提出了基于水泥混凝土路面温度应力、固化基础温度、固化温度差和养生温度的早龄期温度场控制原则,采用专用水泥混凝土路面早龄期温度场数值模拟程序,进行了路面早龄期温度场参数的敏感性和影响特性分析,评估了路面早龄期温度场控制措施的有效性。分析结果表明:与材料参数相比,环境施工参数是影响路面早龄期温度特征的主要因素;选择合适的铺筑时刻、环境条件可使板顶板底温度差改变达20℃;采用恰当的养护方式和养护材料可降低路面板温度12℃以上;混凝土摊铺温度、水灰比和水泥用量对固化基础温度影响显著;对于特定温度控制指标,各影响参数敏感性并不相同,需结合现场路面板早龄期温度仿真平衡措施影响。
- 胡昌斌孙增华王丽娟
- 关键词：水泥混凝土路面早龄期施工控制固化温度
- 水泥混凝土路面基层受力特性分析
- 2011年
- 采用EevrFE三维有限元程序对混凝土基层的受力特性进行分析。当单轴轴载作用于板纵缝边缘中部时,基层受力最为不利,层间粘结越紧密基层应力越大;基层应力随基层模量的增加而增大,但随路面板厚度、基层厚度和地基反应模量以及垫层厚度和模量的增大而降低。对比各结构层对基层应力的影响程度发现,基层模量和厚度以及层间接触界面特性是影响基层受力特性的主要因素。
- 王国业胡昌斌杨建军李生效
- 关键词：水泥混凝土路面温度变化翘曲变形
- 多遍冲击碾压动荷载作用下路面板力学响应分析被引量：1
- 2009年
- 基于三维动力弹塑性有限元分析方法,对冲击压路机沿面板纵向中线及板边两种行驶路线,冲击碾压破碎旧水泥混凝土板时路面板在不同冲击遍数下的变形、受力及破坏特征等力学响应进行了分析。研究发现板边线路板竖向变形明显大于沿板中线路。随着冲击遍数增加路面板呈整体下沉的趋势,最大竖向位移逐渐增大,渐趋稳定;板底冲击轮作用点下方为拉应力区,周围边界局部存在受压区域,纵向相应主拉应力小于横向主拉应力;各工况下路面板表面未出现明显的塑性区,路面板底面均有不同程度的塑性破坏。板边线路最大塑性应变值较板中线路大,但板底的塑性区明显小于板中线路。冲击破碎时,最原始的塑性区首先出现在板底,随着冲击破碎遍数增加,塑性区在面板底部塑性区的基础上逐渐向板面向外发展。
- 胡昌斌陈友杰
- 关键词：冲击压路机动力有限元冲击碾压
- 福建省花岗岩残积填土的水力与热物理参数分析被引量：1
- 2012年
- 为确定花岗岩残积填土的水力、热物理参数,以福建省典型花岗岩残积土为例,采用土壤湿度自记仪进行水平吸渗试验及变水头渗透试验测定水力参数,同时推导热物理参数计算公式.结果表明:福建省花岗岩残积土的水分扩散率、非饱和导水率与饱和度之间呈现显著的幂函数关系;饱和导水率与压实度呈非线性关系,压实效果对土的饱和导水率影响较为显著,同时存在一个临界压实度,当压实度达到该临界值时,一味通过提高压实度增强路堤的防渗能力效果不明显;考虑土体压实度和含水率的比热容计算式,及综合考虑颗粒组成、压实度和含水率的热导率计算式更符合花岗岩残积土的热物理参数特性.
- 阙云姚晓琴
- 关键词：花岗岩残积土导水率水分扩散率热导率
- 冲击碾压改建旧水泥混凝土路面施工时的地基振动特性被引量：14
- 2010年
- 为了解冲击碾压水泥混凝土路面施工时的地基振动与影响特性,基于动力三维有限元分析方法,考虑材料的弹塑性,对四楞冲击压路机冲击碾压水泥混凝土路面时地基的振动与传播特性进行了研究,并将数值计算结果与现场地基振动监测数据进行了对比分析;然后将冲击碾压地基实测振动信号作为输入,对离震源不同距离的砌体和框架建筑结构时程动力响应进行了计算,探讨了冲击碾压改建施工的安全防护标准。研究表明冲击碾压引起的地基振动具有冲击瞬态特性,地基振动中竖向振动加速度分量最大,横向振动和纵向振动加速度大小相当。振动加速度各分量沿道路横向距离10m范围内衰减变化显著,随着冲击破碎遍数递增,土基振动有增大现象。冲压振动与结构物的共振效应较小,对15m以外的完好建筑物影响很小。建议在普查无临界状态房屋条件下结构安全距离为15m,考虑对人的振动影响安全距离为20m。
- 胡昌斌阙云
- 关键词：水泥混凝土路面冲击碾压地基振动
- 水泥混凝土路面早龄期湿度场性状试验研究被引量：1
- 2013年
- 为了解水泥混凝土路面板早龄期湿度场性状特征,采用瑞士SHT15型数字化温湿度传感器,针对不同施工季节、不同基层与面板接触边界,进行水泥混凝土板早龄期湿度场的室外路面板监测试验研究.监测发现:水泥混凝土路面板湿度场在铺筑完之后依次经历饱和阶段、湿度下降阶段和波动阶段,各阶段的发生时刻和幅值取决周围气象条件和边界条件;通常工况下板底湿度高于板顶湿度,沿板厚方向形成湿度梯度,夏季施工路面早龄期板顶板底最大湿度差可达8%.此外,分析发现水泥混凝土路面相比其它混凝土结构,由于属于薄板结构,湿度场的影响和控制应额外注意混凝土路面基层边界条件与施工季节等因素.
- 王丽娟胡昌斌吕恒
- 关键词：水泥混凝土路面早龄期湿度场性状
- 冲击碾压改建路面施工对路基动力作用的试验研究被引量：18
- 2011年
- 依托冲击碾压破碎旧水泥路面现场施工,沿路面横断面和不同深度位置埋设土动压力传感器,对不同冲击碾压遍数、冲压路线、行驶速度下路基的竖向和侧向动土压力进行了试验研究。研究表明:冲击碾压施工引起的地基振动具有周期瞬态冲击特性,冲击荷载附近动土压力存在叠加增长现象。路基动土压力与冲击荷载位置、行驶速度和碾压遍数密切相关。动土压力随冲击压路机由近及远为先增加再减小,纵向距离30 m以内的路基均受到振动影响,纵向水平距离15 m范围内影响开始显著。不同的冲击遍数下动土压力最大值总体有一个先增大再减小的趋势,由于路面板和基层的荷载扩散作用,冲击碾压改建产生的土动压力相比直接冲击路基下降了1个数量级。在试验工况下,冲击碾压改建对旧路基的实际影响深度比有限元计算的深度范围更大,沿路纵向水平影响距离可取为10 m。
- 胡昌斌袁燕
- 关键词：水泥混凝土路面路基
