国家自然科学基金(51008109)
- 作品数：10 被引量：12H指数：2
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- 相关机构：合肥工业大学东南大学中铁城市规划设计研究院有限公司更多>>
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- 沥青混合料疲劳损伤参数的反演与验证
- 2014年
- 采用应力—损伤全耦合的方法,以断裂韧度为阀值,基于试验数据反算了损伤演化方程的参数,并用不同加载应力比的试验数据验证了反算参数的寿命预估精度,结果表明:本构模型中包含损伤演化方程的有限元仿真能够模拟沥青混合料小梁试件的疲劳损坏现象,并且可确定沥青路面结构中疲劳材料参数的室内试验方法。
- 王波韩丁
- 关键词：沥青混合料参数反演
- 沥青混合料有限元断裂分析的网格特性
- 2012年
- 文章建立沥青混合料小梁的数值试件,以应力强度因子KⅠ值及J积分值为控制指标,分析小梁的尺寸效应并给出合理的网格密度;通过断裂力学的分析方法,在不同尺寸的数值试件中分别选择一系列的网格划分方式,对相应的控制指标进行曲线拟合。结果表明:在不同尺寸的数值试件中,控制指标计算值与试件网格密度的大小均成正相关变化,但逐渐趋于稳定;小梁数值试件存在合理的网格密度,但对不同尺寸的试件该值存在差异。通过Matlab GUI对计算结果建立交互界面,能直接给出不同尺寸试件的合理网格密度。
- 杜军虎韩丁
- 关键词：沥青混合料有限元
- 土工格栅蠕变本构模型的UMAT开发与验证被引量：1
- 2012年
- 通过不同应力水平下土工格栅的蠕变试验,分析了三种应变类型随应力和时间的变化过程,提出ε=ε(σ,t)形式的土工格栅本构模型,采用有限元程序ABAQUS的用户材料子程序UMAT对本构模型进行了二次开发,并将计算模型的结果与试验数据进行了比较。蠕变试验数据表明在一个受力区间内各种应变随着应力的增加都急剧增长,该区间是进行土工格栅蠕变特性研究的重要区域。计算模型结果表明编程后的能很好地吻合短期蠕变变形试验数据,并能合理预估长期蠕变变形的趋势。完成的土工格栅材料模型可以放入工程结构寿命计算中的材料库,实现土工格栅合理设计的量化分析。
- 韩丁詹炳根马涛
- 关键词：土工格栅蠕变试验本构模型
- 沥青混合料动态模量试验的仿真和验证被引量：1
- 2022年
- 为了能对沥青混合料单轴压缩动态模量试验进行合理的仿真,文章建立了可表征骨料截面真实形态的四相体数值试件和虚拟加载试验。通过对大量的骨料截面轮廓进行分形维数的统计分析,得到该指标的正态分布规律,并结合中点位移法重构数值试件所需的骨料截面。基于柱坐标系的特征,将圆柱形试件转化为二维试件。基于瓦拉文公式,获得对应于Fuller级配曲线的各档骨料截面待投放数目。投放生成含有骨料、沥青砂浆、孔隙和界面的四相体数值试件,依据动态模量试验工况建立虚拟试验,并将计算结果与试验数据进行了对比分析。结果表明:采用仿真试验数据获得的动态弹性模量与室内试验数据获得的结果能较好地吻合,而相位角的误差稍大;随着加载频率的增加,动态弹性模量也逐渐增大,但增幅趋缓且呈现明显的非线性特征。该文建立的沥青混合料动态模量仿真试验可作为室内试验的有益补充。
- 袁淼韩丁李阳杜庆灿
- 关键词：沥青混合料细观模型动态模量相位角
- 室内围压试验获取实际工况参数的方法
- 2016年
- 为使室内试验获取的参数能适用于实际结构分析,提出一种试件围压试验方法。通过调整试件底面和四周弹簧刚度以及板与试件间的摩擦系数,使室内试件的顶面竖向变形值接近无限元边界试件的计算结果。两组标准马歇尔试件在0.2,0.5,1 kN/s加载速率下进行单轴压缩试验,数据显示应力-应变曲线存在应变率效应,并根据趋势验证了围压体系对应变率效应的适用性。通过与新旧路基拼接工况的比较,验证了围压体系模拟差异支撑的可行性。结果表明:随着四周围压弹簧刚度和板与试件间摩擦系数的增加,试件变形值逐渐减小,能达到降低尺寸效应的作用;围压体系考虑了应变率效应造成的影响,能降低应力-应变曲线的差异性;差异支撑围压体系能较好地模拟拼接路基接缝上部材料层的受力情况。提出的围压方法能实现室内试验与现场工况参数通用、受力近似的目的。
- 韩丁钟耀标刘东泽朱江
- 关键词：混凝土尺寸效应应变率效应
- 二维方形骨料随机投放特性被引量：1
- 2014年
- 文章以有限元数值模拟为研究手段,通过Matlab编程模拟沥青混凝土数值试件骨料的随机投放过程,将2.26mm及以下的骨料与沥青共同视为沥青砂浆,通过室内压缩试验确定材料参数;对骨料随机投放后的数值试件进行网格划分,把骨料和沥青砂浆按单元集合归类,赋予各集合相应材料参数值,并将投放模型输入有限元软件进行分析计算;在0.7MPa荷载下改变投放骨料的粒径和数量得到试件的竖向变形曲线,确定最佳骨料粒径和数量后,对相应数值试件加载不同荷载得到其竖向变形曲线;在10cm×10cm试件中,当骨料粒径为6mm、投放数量为80个时,骨料的空间分布对试件变形基本无影响,此时试件在不同荷载作用下的变形呈线性变化,表现出典型的均质弹性体特征。试验结果表明骨料投放算法的有效性,骨料最大稳定投放数随骨料大小呈幂函数变化,当骨料小到一定值时消除了其空间分布对试件变形的影响。
- 朱俊骅韩丁钟耀标
- 关键词：沥青混凝土细观力学骨料粒径
- 现场承载板检测的黏弹性参数识别
- 2014年
- 文章采用理论分析与现场检测相结合的方法获得沥青路面顶面的当量黏弹性模量。根据现场承载板法检测得到的数据,使用有限元软件及二次开发程序建立计算模型,反算沥青路面顶面黏弹性参数,并选用0.4MPa压力下的独立实测数据验证模拟结果的准确性。数值模型分别使用Prony级数法和UMAT法,计算得到的回弹变形与实测数据较接近,表明2种方法对黏弹性参数反算都具有合理性。随着加载的增大,具有二次开发能力的UMAT法更接近实测结果。沥青路面顶面黏弹性参数反算法是对当前规范中当量回弹模量法的改进,可为路面设计及日后的养护与改建提供量化的参数依据。
- 钟耀标韩丁朱俊骅李凌林
- 关键词：道路工程参数识别黏弹性
- 预防结构破坏的拼接路面交通组织优化
- 2014年
- 为防止路面拼接结构在施工过程中的二次破坏,文章基于接缝位置原路表面拉裂和路基塑性变形的数值仿真进行交通组织优化;分析了合宁高速公路路面拼接中的工况和病害,通过分别调整车辆荷载的大小、轮胎边缘距开挖断面距离和原有路面结构开挖时距拼接路基高差,依据拉应力和塑性应变指标确定合理的交通组织方式。车辆轴载和荷载距开挖断面距离是确定原有沥青面层表面是否会出现拉裂及道路路基开挖后是否会出现崩塌的重要条件,原有路基的开挖深度可以机动控制。根据2种病害综合临界条件曲线图能够快速确定合理的拼接路面交通组织方式。
- 刘东泽韩丁朱俊骅肖益民
- 关键词：道路工程路面拼接塑性变形DRUCKER-PRAGER模型交通组织优化
- 拓宽道路接缝区域沥青路面的疲劳损伤特性被引量：4
- 2016年
- 为了研究拼接路面结构的合理设计方法,依托合宁高速公路扩建工程对拼接工况下沥青面层的疲劳损伤特性进行分析。基于拼接接缝两侧基层的当量回弹模量分布规律和以应力为变量的沥青混凝土损伤演化方程,通过接缝区域沥青面层的损伤状况,分析不同路面结构参数和轴载水平对沥青面层寿命的影响。随着轴载次数的累积,道路会出现加速破坏的趋势。接缝两侧基层顶面的当量回弹模量差异是决定接缝处沥青层疲劳寿命的关键因素,而依靠增加接缝处沥青层厚度来延缓反射裂缝的效果不明显。结果表明,接缝区域沥青面层疲劳损伤的研究可以用来指导路面结构的优化设计,并可对《公路沥青路面设计规范》(JTG D50—2006)中沥青面层的当量轴次和抗拉强度结构系数中的参数进行拼接工况下的优化。
- 韩丁李阳刘东泽朱俊骅黄晓明
- 关键词：道路工程数值模拟沥青混凝土
- 拼接工况下路基的参数反演与沉降特性被引量：5
- 2012年
- 应用路基和土基的Duncan-Chang模型,选用拼接路基顶面的最大沉降量作为目标函数,研究了路基拼接工况下模型的灵敏度函数和最敏感参数,使用实体工程中沉降板的检测数据进行了参数反演,并根据反算参数计算了铺筑路面结构层引起的路基顶面差异沉降。研究结果表明:拼接工况下,路基E-B模型对模量指数n最敏感,模量系数kE也有较大影响;土基E-B模型对破坏比Rf最敏感,kE和n也有较大影响;埋设在土基顶面和路堤中层的沉降板检测数据可用来反算土基和路基Duncan-Chang模型的最敏感参数;拼接路基表面的工后沉降计算曲线与类似工程实测沉降曲线具有较高的相似性,采用反算参数的数值仿真可以描述拼接工况下路基的沉降特征。
- 韩丁谭华黄晓明扈惠敏
- 关键词：道路工程拼接路基DUNCAN-CHANG模型差异沉降
