道路结构与材料交通行业重点实验室(长沙)开放基金
- 作品数：132 被引量：834H指数：15
- 相关作者：冯新军郑健龙付宏渊杨建军曾铃更多>>
- 相关机构：长沙理工大学长安大学重庆交通大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖南省自然科学基金湖南省研究生科研创新项目更多>>
- 相关领域：交通运输工程建筑科学理学天文地球更多>>
- 反倾岩质边坡块状-弯曲复合倾倒破坏分析方法研究
- 2023年
- 由于岩石的脆性和节理的不规则性,块状–弯曲复合倾倒破坏是反倾岩质边坡最常见的倾倒失稳类型。首先通过离心模型试验揭示块状–弯曲复合倾倒的破坏机制,建立块状–弯曲复合倾倒破坏的力学模型,其次基于极限平衡理论,分别推导出了完整岩层和块状岩层稳定性的力学解析公式,并提出一种块状–弯曲复合倾倒破坏的破坏面搜索算法,最后,通过Matlab编程实现稳定性分析过程。研究结果表明:发生块状–弯曲复合倾倒破坏的边坡可以划分为倾倒区、裂缝区、变形区及无影响区,块状–弯曲复合倾倒破坏的破坏面呈台阶状,且破坏面的台阶高度等于块状岩层内块体高度的倍数;理论分析方法的计算结果与离心试验结果相互吻合;采用理论计算方法进行了影响因素分析,发现缓倾节理倾角及边坡坡角对倾倒Ⅰ区的破坏面范围影响较大,岩层厚度、抗拉强度及缓倾节理倾角对临界失稳高度影响较大。研究成果可为该类边坡的灾害防控提供理论支撑。
- 张海娜胡瑞奇常锦陈从新郑允吴润富江欣悦
- 关键词：边坡工程反倾岩质边坡分析方法
- 饱和-非饱和渗流条件下降雨对粗粒土路堤边坡稳定性的影响被引量：31
- 2014年
- 为了研究粗粒土路堤在降雨条件下的入渗过程及稳定性,提出一种基于饱和-非饱和渗流及非饱和抗剪强度理论的路堤边坡稳定性分析方法。利用该方法对算例边坡的降雨入渗过程及瞬态稳定性进行研究。研究结果表明:降雨将引起路堤地下水位升高,降雨停止后地下水位由于雨水出渗而降低;路堤边坡表层受降雨入渗影响,区域基质吸力丧失(甚至变为正值),体积含水率增大,在降雨停止后都逐渐减小;在降雨过程中,路堤边坡安全系数缓慢降低,塑性区随地下水位线沿坡脚向上延伸,面积相应增大;在降雨停止后,在雨水出渗及基质吸力恢复的共同作用下,路堤边坡安全系数得到一定程度恢复。
- 曾铃付宏渊何忠明贺炜周功科
- 关键词：饱和-非饱和渗流基质吸力塑性区
- 沥青路面线性疲劳损伤特性及形变规律被引量：2
- 2012年
- 为了研究沥青路面结构在车辆荷载作用下的疲劳损伤演化特性并分析其形变规律,运用通用有限元软件ABAQUS及其二次开发平台,建立考虑路面材料疲劳损伤的沥青路面结构数值计算模型,分析沥青路面结构在车辆荷载反复作用下路面结构损伤和水平正应变的空间分布与演化规律,以及路表弯沉随荷载作用的演变规律.结果表明:路面结构损伤主要分布在双轮中心线下靠近层底的区域,基层层底与底基层层底损伤度随荷载作用均增加,但增加幅度逐渐减小;路面结构层内水平正应变在荷载作用下,靠近层底位置拉应变逐渐增大,但增加幅度逐渐减小,中性轴上移;路表弯沉在荷载作用下逐渐增大,但增加幅度逐渐减小.研究结果可为沥青路面结构设计、养护维修及长期性能预测提供理论支撑.
- 孙志林黄晓明
- 关键词：道路工程路面结构有限元
- 不同模量理论广义弹性定律的深入研究被引量：3
- 2019年
- 传统不同模量理论中基于主应力方向建立的本构方程,仅能表述主应力方向的应力应变关系,并未体现出其他方向的应力应变特性,不能有效表征拉压不同模量问题的力学本质.基于此,在主应力方向的本构方程基础上,利用应力及应变的转轴公式,推导了基于不同直角坐标系下的拉压不同模量本构方程的具体形式,也即广义弹性定律.经理论验证,此广义弹性定律揭示了拉压不同模量问题既是非线性问题也体现出各向异性的力学性质;并且在拉压模量相等时可以回退到经典弹性理论本构方程,而基于主应力方向建立的本构方程是广义弹性定律中的特例.针对不同模量理论中不甚明晰的剪切模量和泊松比-弹性模量比值的假设,应用所得到的广义弹性定律对纯剪应力状态进行了力学分析,分析表明:在基于最大或最小剪应力方向的直角坐标系下,剪应力与剪应变成线性关系,剪切模量保持不变;并结合微元体纯剪变形的几何关系,证明了假设即拉泊松比与拉模量之比等于压泊松比与压模量之比在纯剪受力状态下是自然满足的.
- 潘勤学潘勤学郑健龙
- 关键词：本构方程主应力纯剪
- 利用Cryo-SEM和图像处理技术评价老化和再生沥青低温抗裂性的新方法被引量：7
- 2018年
- 高掺量RAP沥青混合料的低温抗裂性是一个受到关注的问题,以前的研究中常使用各种再生剂使温度裂缝的数量达到最小。该文采用傅里叶变换红外光谱测定沥青的氧化程度。为了评价老化沥青和再生沥青的低温抗裂性,首先采用低温扫描电镜(CryoSEM)获取断裂表面的图像,然后使用图像处理技术分析Cryo-SEM图像,结合再生沥青产生的断裂面比老化沥青少。最后根据断裂指数对每种沥青的低温抗裂性进行排序。采用Cryo-SEM技术结合图像处理技术可以更加形象地观察沥青断裂表面,而且可以通过计算断裂指数来评价沥青的低温抗裂性。
- 冯新军陈旺Ali MokhtariHosin David LeeR.Christopher Williams
- 关键词：老化沥青再生剂显微分析
- 不同纳米材料对水泥浆液基本性能的影响被引量：2
- 2020年
- 为研究纳米SiO2和纳米CaCO3对水泥浆液的改性效果,进行了不同纳米掺量水泥浆液的正交试验和电镜扫描试验,分析了不同因素对水泥浆液性能的影响和纳米材料对水泥浆液改性的作用机理。研究结果表明:水灰比对浆液的相对体积质量和凝结时间的影响程度最大,其次为纳米CaCO3,最小为纳米SiO2。同时,对浆液流动度和析水率的影响程度,最大为水灰比,次之为纳米SiO2,纳米CaCO3最小。两种纳米材料对水泥浆液的相对体积质量、凝结时间的影响规律无较大差异;而对其析水率、流动度的影响。纳米CaCO3存在一个适宜掺量(0.5%),超过该掺量时,水泥浆液的析水率增大,流动减小。该成果可为实际工程选择水泥浆液水灰比、纳米改性材料的掺量等提供试验依据。
- 胡红波罗震宇邱祥蒋煌斌
- 关键词：纳米材料水泥基材料正交试验析水率流动度
- 膨胀土细观结构变化及与声波波速的关系被引量：6
- 2016年
- 采用CT技术和TH204型非金属超声波仪测试,探讨了干湿循环作用下膨胀土的细观结构及其平均纵波波速的变化规律,并运用损伤力学的研究方法定义基于CT数的损伤变量,据此建立了干湿循环作用引起的细观结构变化与平均纵波波速变化之间的关系。研究结果表明：第1-4次干湿循环对膨胀土细观结构变化影响较大,内部微裂隙发育明显,第7-8次干湿循环对细观结构影响甚微;膨胀土的平均纵波波速随着循环次数的增加呈非线性衰减,并最终趋于稳定;随着干湿循环次数的增加,膨胀土损伤变量逐渐增加,其细观结构损伤演化是一种非线性累积过程;膨胀土平均纵波波速与基于CT数的损伤变量具有良好的指数衰减关系。
- 韦秉旭龚树刘斌刘雄欧阳运清
- 关键词：膨胀土干湿循环细观结构
- 引入期望速度的交通流中观模型研究被引量：3
- 2013年
- 本文旨在研究期望速度对速度—密度曲线的影响.通过引入期望速度建立了新的博弈表和相应的交通流中观模型,利用VBA和Matlab混合编程技术开发了相应的计算程序.对于一个期望速度类情况,分析了期望速度相同时不同的道路条件对应的速度—密度曲线,以及相同道路条件下,不同期望速度对应的速度—密度曲线.对于多个期望速度类的情况,研究了多个期望速度的变异系数对车流平均速度的影响,以及慢车比例对车流平均速度的影响.得出结论,驾驶员的期望速度差异是影响车流平均速度的主要因素之一.当密度较小时,交通流处于个体流模式,此时交通流平均速度主要由期望速度差异决定;当密度较大时,交通流处于集体流模式,此时交通流平均速度主要由密度决定.
- 卢守峰刘改红刘喜敏
- 关键词：交通工程
- 降雨入渗条件下炭质泥岩路堤动态稳定性被引量：13
- 2017年
- 为了研究炭质泥岩路堤在降雨入渗条件下的稳定性,在分析路堤稳定性影响因素的基础上,结合饱和-非饱和渗流及稳定性分析基本理论,提出了一种能同时考虑路堤内部饱和度、孔隙水压力、渗透力、软化及非饱和效应的路堤稳定性分析方法,并利用该方法对降雨条件下路堤渗流场及稳定性的变化规律进行了数值计算。研究结果表明:提出的路堤稳定性动态计算方法具有较强的实用性,能够综合考虑多因素影响下的炭质泥岩路堤稳定性;降雨期间,炭质泥岩路堤内部地下水位逐渐抬升,饱和区渗透力合力先减小,后增大;降雨停止后,路堤内部地下水位迅速降低,饱和区渗透力合力逐渐减小;降雨条件下,炭质泥岩路堤坡面附近非饱和区土体的渗流速度与其孔隙水压力、饱和度变化成正比,饱和区土体沿路堤内部水平向外的渗流速度、渗透力与地下水位变化成正比,沿路堤上部竖直向下的渗流速度、渗透力与地下水位变化成反比;降雨过程中,炭质泥岩路堤安全系数先降低,再升高,后持续降低;降雨停止后,安全系数先迅速恢复,后趋于平缓;降雨初期,路堤饱和区塑性带先扩张,后消散,过坡脚的塑性带基本不变,降雨后期,路堤饱和区塑性带与过坡脚的塑性带均持续增加。降雨终止后,路堤饱和区塑性带与过坡脚的塑性带均逐渐消散。
- 付宏渊邱祥李光裕曾铃刘新喜
- 关键词：降雨入渗渗透力
- 有荷干湿循环条件下不同膨胀土抗剪强度基本特性被引量：31
- 2018年
- 针对膨胀土分布区公路边坡常浅层坍滑现状,选取南、北方3种典型膨胀土样,模拟干湿循环并计及边坡破坏时滑面的上覆压力,改变常规试样吸湿及施剪条件开展试验研究,以获得较符合实际的膨胀土抗剪强度及其衰减规律。结果表明:不同上覆压力对膨胀土抗剪强度的影响为荷载越大其强度绝对衰减率越小;用双直线能较好表征其抗剪强度线特征,强度指标c、φ宜按高、低应力段分别获取;随干湿循环次数增加,c值呈指数函数衰减,是造成边坡浅层坍滑的主要原因;j值随作用次数增加虽有减小趋势,但降幅不大;通过控制基本相同的试验条件,实测得3种膨胀土的最终抗剪强度均降至某一幅值范围。研究结论为解读膨胀土坡为何多浅层坍滑提供了有价值的信息。
- 杨和平唐咸远王兴正肖杰倪啸
- 关键词：膨胀土边坡低应力抗剪强度
