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钢桥面铺装用热固性环氧沥青混合料动态模量试验研究（英文） 总被引：1，自引：0，他引：1
为了研究热固性环氧沥青混合料的动态性能,对环氧沥青混合料的动态模量进行了试验研究.首先,通过简单性能试验（SPT）测试了不同温度与加载频率下的环氧沥青混合料动态模量,并分析了温度与加载频率对动态模量的影响.然后,分别对环氧沥青混合料的静态模量及其他常用沥青混合料的动态模量进行了试验测试,并将其与环氧沥青混合料的动态模量做了对比.最后,利用时温等效原理建立了环氧沥青混合料动态模量主曲线.研究结果表明：环氧沥青混合料的动态模量随加载频率的增加而增加,随加载温度的升高而降低;更符合实际车辆作用的环氧沥青混合料的动态模量较静态模量大得多;环氧沥青混合料的动态模量较SBS改性沥青混合料与普通沥青混合料大.研究成果可为钢桥面铺装的设计及力学分析提供理论依据. 相似文献
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为了研究陶粒混凝土在冻融循环作用下的抗压性能,通过不同冻融循环作用,对不同强度等级的陶粒混凝土进行冻融试验研究。试验结果表明：陶粒混凝土的动弹性模量和抗压强度均随冻融循环次数增加而降低,且强度等级越低,降低速率越大;通过将相对动弹模量和相对抗压强度进行拟合,发现二者之间有较好的相关性,可以反应陶粒混凝土冻融损伤规律。 相似文献
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为了研究循环荷载历史对饱和混凝土的力学性能的影响,采用φ150×300mm的圆柱体试件,对饱和混凝土试件在不同荷载循环次数(0次、25次、50次、100次)与不同应变速率(10-5/s、10-4/s、10-3/s、10-2/s)作用下进行单轴压缩试验,分析了荷载循环次数以及应变速率对饱和混凝土的峰值应力、峰值应变和弹性模量的影响。研究表明:经历循环荷载历史后的饱和混凝土峰值应力随应变速率的增大而增大,随荷载循环次数的增加表现出先增大后减小的规律;随荷载循环次数的增加,饱和混凝土的峰值应变先增大后减小,随应变速率的增大总体呈增大的趋势;随应变速率的增加,饱和混凝土的弹性模量整体上呈现出增大的趋势。 相似文献
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郑如杰毕贤顺 《福建工程学院学报》2017,(3):224-228
利用断裂力学方法对含有裂纹混凝土试件的断裂韧度进行了研究。通过预制不同裂纹深度的混凝土试件,采用三点弯曲试验方法对含裂纹混凝土梁的断裂韧度进行实验,同时利用ABAQUS软件,采用最大主应力牵引损伤开裂准则与线性软化损伤模型进行数值模拟。结果表明,实验结果和数值模拟比较一致,最大误差不超过15%,当初始缝纹长度为40~120 mm时,起裂断裂韧度KiniIC变化幅度较小,失稳断裂韧度KunIC有明显的减小趋势。 相似文献
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运用J-积分与终极抗拉强度评估了环氧沥青混合料在-10℃和20℃的断裂特性, 共测试了60个不同切口深度的半圆弯曲试件. 结果表明, 环氧沥青混合料的半圆弯曲试验(SCB)结果复现性好; 由非切口试件的半圆弯曲试验与标准间接拉伸试验(IDT)所测得的环氧沥青混合料的抗拉强度, 其比值在1.4～1.7之间, 且SCB抗拉强度与切缝深度指数相关; 在20℃与-10℃试验条件下, 环氧沥青混合料具有比热塑性HMA高得多的临界J-积分值; 当温度由20℃降至-10℃时, 环氧沥青混合料的响应模式由延性变为脆性, 断裂能增加30%, 而临界J-积分值下降15%. 与热塑性HMA相比, 环氧沥青混合料的常温与低温抗裂性更好; 环氧沥青混合料低温起裂需要更高的能量, 但其裂纹扩展速度比常温时更快. 相似文献
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钢桥面环氧沥青铺装的界面行为 总被引：2，自引：0，他引：2
通过引入一个新参数膜劲度,在部分共同作用原理的基础上,建立了描述钢桥面环氧沥青混凝土铺装复合梁在负弯矩作用下的界面行为模型,用以分析钢-环氧沥青混凝土之间的界面滑移与应变.推导了弹性工作状态下复合梁的界面滑移与应变的表达式,编制了数值计算程序并用2根复合梁进行了校核.然后采用该程序分析了界面滑移与应变沿复合梁纵向的分布特征,以及铺装层中的最大拉应力、层间剪应力对材料参数的敏感性.结果表明,界面效应削弱了钢桥面铺装复合梁的整体抗弯刚度;中低温条件下,采用劲度更大的粘结层材料有利于改善沥青铺装层的受力;粘结层的损伤累积将加剧沥青铺装层的破坏. 相似文献
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《东南大学学报》2017,(3)
为了研究关键因素对密级配沥青混凝土低温断裂性能的影响,采用离散单元法(DEM)和三维颗粒流程序PFC3D模拟弯曲断裂试验.基于随机生成算法和虚拟不规则粗集料库模拟集料级配和不规则形状、沥青砂浆以及空隙率的生成过程.然后,在虚拟试件中添加细观力学接触本构模型进行虚拟断裂试验,虚拟试验结果与室内试验结果对比验证了虚拟试验结果的有效性.此外,基于虚拟仿真采用正交试验研究集料和空隙的体积分数、集料和沥青砂浆的刚度、沥青砂浆内部粘结强度以及集料和空隙的分布对虚拟断裂试验的影响.研究表明,上述因素对断裂性能都有不同程度的影响,其中对弯拉强度和弯曲应变能密度影响最大的是沥青砂浆的粘结强度,对弯拉应变影响最大的是粗集料的体积分数.为了得到较好的密级配沥青混合料低温断裂性能,考虑沥青砂浆和集料的细观结构非常重要. 相似文献
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通过4点弯曲小梁疲劳试验,研究了不同的外界环境因素(包括轴载大小、环境温度、车流速度以及沥青老化程度等)对沥青混合料疲劳性能的影响作用.应用均匀试验设计理论设计了具体的试验方案,并采用广义多元线性回归方法建立了各环境因素与沥青混合料初始劲度模量、疲劳寿命、滞后角和累积耗散能指标之间的关系.发现沥青混合料的各疲劳特性指标与环境影响因素之间存在很好的相关性,全相关系数基本在0.95以上.结果表明在实际沥青路面疲劳性能评价中考虑外界环境因素的影响作用是必要的. 相似文献
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为研究沥青混凝土路面内部反射裂缝在动态荷载作用下的力学响应,采用ABAQUS有限元软件建立分析模型.通过对沥青混凝土蠕变试验曲线进行非线性拟合,得到Prony级数以赋予模型中面层粘弹性材料属性.基于粘弹性理论、时温等效原理、断裂力学及动力学有限元方法,利用半正弦荷载模拟动荷载作用,以断裂参数J积分以及复合应力强度因子作为裂缝扩展评价指标,对路面反射裂缝在不同车速、不同环境温度以及不同材料阻尼系数等条件下的力学响应进行分析.计算结果表明:反射裂缝断裂参数值随车辆行驶速度的增加而减小;不同结构温度下的断裂参数差异不明显;断裂参数曲线随阻尼比的增大而逐渐后移,且最大值逐渐减小.因此,通过改善车辆行驶条件以提高车辆行驶速度,以及通过改进材料组成来增大沥青混凝土阻尼系数,都能够有效延缓反射裂缝扩展速度,延长路面的正常使用寿命. 相似文献
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拟定质量替代百分数分别为0%,15%,25%,40%,70%的碎石型陶粒环氧沥青混合料和圆型陶粒环氧沥青混合料,进行高温抗车辙性能、水稳定性及低温弯曲性能试验.采用有限元方法分析开启桥在行车和开启2种状态下的力学响应.最后成型含钢桥面板、防水黏结层及环氧沥青混凝土的复合结构试件来验证2451型环氧沥青黏结料的界面黏结强度.研究结果表明,质量替代百分数分别为0%,15%,25%,40%,70%的陶粒环氧沥青混合料均能满足钢桥面铺装的力学性能要求.替代百分数为70%的圆型陶粒环氧沥青混合料由于其在减轻铺装质量等方面的优势被推荐为开启桥桥面铺装用的首选材料.桥面铺装层间剪应力随着开启角度的增大而增大,并在开启角度达到最大值85°时达到峰值.通过室内试验结果可知,天津响螺湾立转式开启桥在桥面铺装铺筑完成并养生3d后可进行首次开启. 相似文献
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基于离散元方法的沥青混合料虚拟断裂试验(英文) 总被引：1，自引：0，他引：1
为了深入研究沥青混合料开裂特性, 设计了基于沥青混合料二维数字试件的断裂虚拟试验. 在考虑混合料二维截面的集料数量级配和集料不规则形状的基础上, 通过生成程序建立了沥青混合料的二维虚拟试件; 运用离散元方法, 建立了混合料二维离散元模型, 并进行了虚拟的中点弯曲小梁断裂试验; 为了验证虚拟试验方法的正确性, 在实验室内进行了沥青混合料小梁的中点弯曲断裂试验. 室内实体试验与虚拟试验结果的比较发现, 虚拟断裂试验获得的混合料断裂强度与室内试验结果一致, 表明虚拟断裂试验可以作为混合料断裂性能分析的辅助手段. 相似文献
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为了确定正交异性钢桥面铺装受力状态并为设计提供参考,运用子模型有限元法分析了桥梁整体变形及局部轮载作用下铺装内部受力状态及应变分布特点.为优化设计铺装层结构,分析了铺装层模量对其应变状态影响.分析结果表明:大跨径钢桥整桥变形对铺装层受力状态影响很小,钢桥面铺装设计的控制受力因素是轮载局部作用下铺装层的横向应变,铺装层模量对铺装层的受力状态有显著影响,通过提高铺装层刚度过渡层的结构优化设计措施可以显著改善铺装层的受力状态,降低铺装层的应变水平.分别对环氧沥青混凝土、SBS改性沥青SMA和Rosphalt改性沥青混凝土的模量及疲劳性能进行了试验评价,可以为桥面铺装结构组合设计提供参考数据. 相似文献
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为探究液化天然气混凝土储罐泄露工况下混凝土的物理力学特性,采用液氮制冷和浸水融化的方式,开展了混凝土超低温冻融循环试验,分析了超低温、冻融循环、预制裂缝、是否掺加钢纤维等因素对混凝土抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度的影响.试验结果表明,预制裂缝宽度在冻融循环后呈扩大趋势.当冷冻温度为-80℃时,预制裂缝相对宽度扩大1～2倍;当冷冻温度为-120℃时,预制裂缝相对宽度扩大2～5倍.与未掺加钢纤维的混凝土试件相比,掺有钢纤维的混凝土试件经历力学性能试验后仍能保持较完整的外观结构.混凝土抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度随冷冻温度降低而减小,掺加钢纤维后则均有所提高. 相似文献
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针对花岗岩石粉混凝土抗冻性问题，制备尺寸为100 mm的立方体混凝土试件，进行冻融循环试验，分别测定未冻融和冻融循环25、50、75、100、125和150次时花岗岩石粉混凝土试件抗压强度、质量损失率和动弹性模量，得到主要结果如下：花岗岩石粉混凝土抗压强度、质量损失率、相对动弹性模量与冻融循环次数分别呈负相关、正相关、负相关；冻融循环150次时，编号为S52C10试件抗压强度与其冻融前。抗压强度比值、质量损失率、相对动弹性模量分别为66.0%、1.81%和66.9%;试验表明当花岗岩石粉掺量在0%～20%范围时，掺量为10%的花岗岩石粉混凝土抵抗冻融破坏能力最强，试验结果可以为花岗岩石粉混凝土配合比设计提供参考。 相似文献
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为研究单轴压缩下水灰比对发泡混凝土延性特征的影响,对六种不同水灰比（P=0.50、0.53、0.56、0.59、0.62和0.65）发泡水泥混凝土试样进行单轴压缩试验,利用峰值应力及残余应力获得发泡混凝土的脆性度系数随水灰比的关系,最后对破坏后混凝土的端口进行电镜扫描获得其微观结构。结果表明：随着水灰比的增加,发泡混凝土的单轴抗压强度降低,峰值应变及残余应变升高;发泡混凝土的峰后应力降、峰后应力下降的相对速率及脆性度随水灰比的增加而逐渐减小;随着水灰比的增加,脆性特征试样分布减少,而韧窝数量及尺寸逐渐增加,且韧窝间彼此相互贯通趋势加强。脆性度及微观形貌特征的演变说明水灰比越高,发泡混凝土的脆性度越低。 相似文献
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运用有限元方法建立环氧沥青混合料细观结构模型,对其间接拉伸试验(IDT)进行数值模拟.首先借助图像处理技术得到由集料和沥青砂浆组成的环氧沥青混合料二相细观结构,并通过蠕变试验获取沥青砂浆常温下的黏弹性材料参数,最后结合有限元手段建立包含集料、砂浆等在内的混合料细观结构有限元模型.数值模拟结果表明,有限元计算的混合料劲度... 相似文献
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冻融是混凝土结构随季节变化所必须经历的阶段,随着冻融次数的增加,混凝土的表观特征和强度将发生退变.采用冻融次数为0、30、50、70、100次,对补偿收缩混凝土进行冻融循环试验,分析补偿收缩混凝土的表面特征和强度劣化趋势,发现随着冻融次数的增加,普通混凝土与补偿收缩混凝土相比,表面破坏更严重,混凝土抗压和抗折强度呈现下降趋势.冻融100次后,普通混凝土抗压、抗折强度分别下降35.2%和44.1%,而补偿收缩混凝土抗压、抗折强度分别下降30.3%和35.3%,说明适当掺入膨胀剂对提高混凝土的抗冻性有一定的作用,有利于控制和降低混凝土冻融环境下强度的退化. 相似文献
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研究季节冻土区粉质粘土冻融后的力学指标变化规律,以哈尔滨地区的粉质粘土为研究对象,进行了不同含水率,不同冻结温度,不同冻融循环次数及干密度情况下的剪切试验.试验结果表明:粉质黏土硬度随含水率的上升而增加,并且因循环次数增加而变硬. 相似文献