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周期荷载作用下沥青路面层间性能及永久变形分析被引量：4: 2010年; 为提高半刚性基层沥青路面层间抗剪强度以及抵抗永久变形的能力,充分发挥其使用功能,基于黏弹性力学理论,应用有限元方法研究周期荷载作用下沥青路面层间剪应力分布情况以及路面永久变形发展规律.结果表明,沥青面层的黏弹性有利于面层间剪应力的松弛,但会增大基面层间剪应力;动载的卸载回复作用导致层间剪应力峰值随时间变化率小于静载下的相应值;轮缘外侧的隆起变形较轮隙处的小,下面层的永久变形较上面层的大;轮隙处和轮心处均在上面层以下某处出现最大蠕变应变值,但轮隙处出现最大蠕变应变值的深度较轮心处的大.因此,路面设计必须对半刚性基层和沥青面层的层间黏结性能,以及下(中)面层抵抗永久变形的能力给与足够的考虑.; 郭乃胜李秀飞赵颖华谭忆秋; 关键词：沥青路面有限元黏弹性

动荷载下饱水沥青路面黏弹性分析被引量：10: 2012年; 为深入剖析沥青路面动水损坏机理,基于多孔介质理论,建立饱水沥青路面有限元模型,比较分析面层为弹性和黏弹性,以及面层饱水和表面层饱水的动力响应,并分析孔隙水压力峰值的发展规律和周期荷载对孔隙水压力的影响。结果表明,黏弹性面层的竖向变形和负孔隙水压力较大,正孔隙水压力较小,面层底部未出现水平拉应力;孔隙水压力峰值的大小及出现的位置发生改变,正、负孔隙水压力峰值出现的最终位置分别在底基层内和下面层内;与路面完全饱水相比,面层饱水和表面层饱水的竖向变形较大,面层饱水的面层层底的负孔隙水压力较大,而表面层饱水的表面层底负孔隙水压力较小;周期荷载的作用使孔隙水压力出现明显的周期性正、负交替,面层间的负孔隙水压力峰值变化率较基面层间的大。据此分析得出,面层特性对饱水沥青路面的动力响应有较大影响,面层饱水对基面层的损害严重,沥青路面的水损坏主要发生在面层的中下部。; 郭乃胜谭忆秋赵颖华; 关键词：动力响应有限元法沥青路面黏弹性孔隙水压力

基于CT技术和有限元方法的沥青混合料数值蠕变试验研究被引量：4: 2014年; 为弄清二维条件下,均质模型与非均质模型对数值蠕变试验结果的影响以及数值蠕变试验中最佳试验面的选取问题,基于X-ray CT技术和数字图像处理技术,采用Burgers模型表征沥青砂浆和沥青混合料的黏弹性,并利用有限元方法建立二维数值模型研究上述两种模型的蠕变试验特性,通过建立三个沿试件高度方向截面的数值模型分析最佳试验面的位置.结果表明,与均质模型相比,非均质模型数值试验的蠕变变形曲线与室内试验结果吻合度较高,沿试件高度方向不同截面的数值模型的蠕变变形曲线变化基本相同,且非均质模型可以显示试件内部各组分相的复杂应力分布状态.以上结果表明,非均质蠕变模型可以更准确地模拟室内蠕变试验,且沿试件高度方向的任意截面均可作为最佳试验面.; 王聪郭乃胜赵颖华谭忆秋; 关键词：沥青混合料蠕变 X-RAY 有限元方法数字图像

不同成型方法和级配的沥青混合料内部空隙特征被引量：24: 2014年; 采用X-ray CT技术和数字图像处理技术研究两种成型条件下三种级配沥青混合料试件的内部空隙特征,并通过统计分析提出数学模型对其进行表征。结果表明,沥青混合料的空隙空间分布规律受试件成型方法及级配类型的影响较大。不同级配条件下,马歇尔试件内部空隙率分布沿着高度方向总体呈现对称形状,而静压试件内部空隙率分布则为'一端大,一端小'的形状,马歇尔试件的平均空隙率与目标空隙率差异较小,而静压试件的平均空隙率是目标空隙率的1.4倍以上;相同级配条件下,与马歇尔试件相比,静压试件的空隙空间分布离散性、平均空隙率和平均空隙数量均较大,但平均空隙等效直径相差较小;采用两参数数学模型能够较好地表征成型方法和集料级配对沥青混合料内部空隙空间分布规律的影响。; 王聪郭乃胜赵颖华谭忆秋; 关键词：道路工程沥青混合料 CT

基于细观力学的沥青混合料动态模量预测被引量：10: 2012年; 为了建立能够表征组分材料性能及细观结构特征的沥青混合料动态模量预测模型,根据复合材料细观力学理论,将沥青混合料视为由沥青胶浆包裹的集料颗粒嵌入于有效沥青混合料介质中的复合材料,考虑集料尺寸、级配组成和空隙的影响,建立了沥青混合料动态模量三相细观力学预测模型。结合组分材料性能研究,应用该预测模型求解得到了动态模量,其与试验值比较结果表明,预测值较试验值小,产生此差异的原因可归结为模型的适用条件与真实细观结构的差别;据此对预测模型进行了修正,提出了考虑沥青膜厚度的动态模量细观力学分析方法;鉴于集料与沥青胶浆之间的力学特性差异,简化了预测模型求解参数,给出了参数值的范围。; 郭乃胜赵颖华; 关键词：道路工程动态模量细观力学复合材料沥青混合料黏弹性

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国家教育部博士点基金(20092125120005)