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车辆荷载作用下沥青混凝土路面结构的应力响应分析 被引量:8
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作者 刘俊卿 王保 +1 位作者 陈诚诚 晁媛媛 《公路》 北大核心 2011年第6期13-18,共6页
借助大型有限元软件ABAQUS,运用三维动力有限元的方法,建立了移动荷载作用下基于土基横观各向同性的沥青混凝土路面结构的三维仿真模型,并编制了Dload和Utracload子程序来施加移动荷载。通过有限元Standard计算模块,分析和比较了移动荷... 借助大型有限元软件ABAQUS,运用三维动力有限元的方法,建立了移动荷载作用下基于土基横观各向同性的沥青混凝土路面结构的三维仿真模型,并编制了Dload和Utracload子程序来施加移动荷载。通过有限元Standard计算模块,分析和比较了移动荷载下车辆正常行驶、减速和加速情况时路面结构内部应力响应规律。分析结果表明:在移动荷载作用下,路面结构的面层主要处于三向受压状态;减速和加速情况时的垂直应力、横向应力和轮边缘下方竖直剪应力与正常行驶情况时的响应基本一致;减速和加速时产生的水平荷载对纵向应力和水平剪应力影响很大,与正常行驶相比,最大纵向拉应力分别增大了15.8倍和13.8倍,最大水平剪应力分别增大了243.0%和228.9%。分析结果可为路面结构设计和路面施工提供理论参考。 展开更多
关键词 沥青混凝土路面 应力响应 三维动力有限元 移动荷载 横观各向同性
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基于三维弹簧联结模型的装配式叠合梁受力性能数值模拟研究 被引量:5
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作者 刘俊卿 朱超 +2 位作者 刘超 王保 陈诚诚 《混凝土》 CAS 北大核心 2018年第1期138-143,147,共7页
以预制装配式结构数值模拟方法为基础,结合弹性力学有限元法的基本理论原理,采用ANSYS软件中线弹性弹簧单元COMBIN14组成的三维联结单元模拟预制-现浇混凝土叠合面的相互作用,形成叠合梁三维弹簧联结模型,并对国内三位学者试验叠合梁试... 以预制装配式结构数值模拟方法为基础,结合弹性力学有限元法的基本理论原理,采用ANSYS软件中线弹性弹簧单元COMBIN14组成的三维联结单元模拟预制-现浇混凝土叠合面的相互作用,形成叠合梁三维弹簧联结模型,并对国内三位学者试验叠合梁试件的受力性能进行非线性有限元数值模拟,分析结果表明:构件变形、极限荷载、箍筋应变等内容与试验情况相同,满足计算精度要求,采用三维弹簧单元有限元理论而建立的钢筋混凝土叠合梁数值模拟方法是合理可行的,该方法为后期用有限元分析预制装配式结构受力性能提供了一种可靠途径。 展开更多
关键词 叠合面滑移 弹簧单元 有限元模型 数值模拟
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考虑横观各向同性疲劳损伤的沥青路面数值模型 被引量:3
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作者 刘俊卿 李倩 王保 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期670-676,共7页
为研究车辆荷载作用下沥青路面的疲劳损伤问题,假定路面结构内受拉区的疲劳损伤横观各向同性,推导了沥青路面考虑横观各向同性疲劳损伤的本构方程.采用FORTRAN语言开发了材料子程序UMAT,结合有限元分析软件ABAQUS,得到了沥青路面... 为研究车辆荷载作用下沥青路面的疲劳损伤问题,假定路面结构内受拉区的疲劳损伤横观各向同性,推导了沥青路面考虑横观各向同性疲劳损伤的本构方程.采用FORTRAN语言开发了材料子程序UMAT,结合有限元分析软件ABAQUS,得到了沥青路面的横观各向同性疲劳损伤数值分析模型.通过对该模型在不同荷载下的疲劳寿命分析,建立了荷载一疲劳寿命曲线,与试验结果进行对比,验证了模型的可靠性,并分析了损伤度及水平拉应力在路面结构内的分布规律.研究结果表明:疲劳损伤主要分布在基层底面双轮中心线附近,该位置最先产生疲劳裂纹,随着荷载作用次数增加,受损区水平拉应力在减小的同时,分布规律也发生了很大的改变,其最大值位置沿道路竖向从基层底面向上移动,沿道路横向从双轮中心线位置往两侧移动;本文方法得到的路面疲劳寿命与试验结果吻合较好,相对误差在4.57%~9.82%之间. 展开更多
关键词 道路工程 沥青路面 横观各向同性 疲劳损伤 数值分析
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考虑温度作用下的半刚性沥青路面的疲劳断裂分析 被引量:3
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作者 刘俊卿 陈诚诚 +1 位作者 王保 郝宁 《西安理工大学学报》 CAS 北大核心 2011年第3期363-367,共5页
在断裂力学理论的基础上,采用耦合热应力分析的方法借助三维有限元模型,研究分析了大温差作用下基层带裂缝半刚性沥青路面结构的应力强度因子,并与行车荷载作用下的实验结果进行比较分析。研究表明,随着裂缝长度的增加和实验温度的降低... 在断裂力学理论的基础上,采用耦合热应力分析的方法借助三维有限元模型,研究分析了大温差作用下基层带裂缝半刚性沥青路面结构的应力强度因子,并与行车荷载作用下的实验结果进行比较分析。研究表明,随着裂缝长度的增加和实验温度的降低,张开型应力强度因子和剪切型应力强度因子不断增加;与行车荷载相比,低温大温差对路面破坏影响更为严重。研究测算结果显示,本研究对沥青路面疲劳寿命的估算预测方法与实际更为接近。 展开更多
关键词 沥青路面 温度场 耦合分析 断裂分析 疲劳寿命
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柔性基层沥青路面结构粘弹性三维有限元分析 被引量:2
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作者 陈诚诚 刘俊卿 +1 位作者 王保 李倩 《四川建筑科学研究》 北大核心 2015年第6期44-48,共5页
以沈大高速公路沈鞍段路面结构为例,在温度变化时考虑沥青混合料粘弹性影响,建立了柔性基层沥青路面温度场疲劳断裂模型,借用三维有限元实现交通荷载及温度荷载耦合作用下路面结构的动力特性。研究多场耦合作用下柔性基层沥青路面结构... 以沈大高速公路沈鞍段路面结构为例,在温度变化时考虑沥青混合料粘弹性影响,建立了柔性基层沥青路面温度场疲劳断裂模型,借用三维有限元实现交通荷载及温度荷载耦合作用下路面结构的动力特性。研究多场耦合作用下柔性基层沥青路面结构的破坏行为。研究表明:荷载在移动过程中剪切型应力强度因子对路面开裂起控制作用;降温时张开型应力强度因子是沥青路面开裂破坏的主要因素;对柔性基层沥青路面结构考虑变温和交通荷载耦合作用下的疲劳寿命预估,结果显示,该方法与实际更为接近。 展开更多
关键词 沥青路面 温度场 耦合分析 断裂分析 疲劳寿命
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基于损伤理论的横观各向同性基础刚性路面分析
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作者 刘俊卿 叶雯 王保 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2013年第5期700-704,718,共6页
基于不可逆热力学理论和弹性损伤理论,采用有限元方法,建立了均布荷载作用下横观各向同性路基的混凝土路面结构的损伤三维仿真模型,并借助MATLAB语言进行程序设计,对横观各向同性路基的混凝土路面损伤的破坏过程进行了数值模拟计算.结... 基于不可逆热力学理论和弹性损伤理论,采用有限元方法,建立了均布荷载作用下横观各向同性路基的混凝土路面结构的损伤三维仿真模型,并借助MATLAB语言进行程序设计,对横观各向同性路基的混凝土路面损伤的破坏过程进行了数值模拟计算.结果表明,损伤对刚性路面层的竖向位移的影响显著;随着荷载增大,损伤程度越来越明显.本文的计算方法能较好地描述刚性路面结构的损伤与破坏行为. 展开更多
关键词 混凝土路面 横观各向同性 损伤理论 有限元模型
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车速对沥青路面结构动力响应的影响
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作者 王保 陈诚诚 《山西建筑》 2011年第26期151-152,共2页
运用三维动力有限元的方法,分析了车速对沥青路面结构的动力响应的影响规律。分析结果表明:车速对路面结构的最大竖向位移、最大垂直压应力、最大水平剪应力产生的动力响应明显,对基层底部的最大水平拉应力和最大横向拉应力产生的动力... 运用三维动力有限元的方法,分析了车速对沥青路面结构的动力响应的影响规律。分析结果表明:车速对路面结构的最大竖向位移、最大垂直压应力、最大水平剪应力产生的动力响应明显,对基层底部的最大水平拉应力和最大横向拉应力产生的动力响应非常有限。 展开更多
关键词 沥青路面 车速 动力响应 弹塑性
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膨胀土地基载体桩承载力特性数值分析 被引量:3
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作者 刘俊卿 王博 王保 《建筑技术》 2021年第3期339-343,共5页
为研究载体桩在膨胀土地基中的承载变形性状,基于极限平衡原理,推导出了载体桩的抗拔承载力公式。考虑含水率对地基土弹性模量的折减影响,应用有限元模型分析了下压和上拔荷载下载体桩的承载特性随土体含水率的变化规律,结果表明随着膨... 为研究载体桩在膨胀土地基中的承载变形性状,基于极限平衡原理,推导出了载体桩的抗拔承载力公式。考虑含水率对地基土弹性模量的折减影响,应用有限元模型分析了下压和上拔荷载下载体桩的承载特性随土体含水率的变化规律,结果表明随着膨胀土含水率的增加,载体桩的极限抗压和抗拔承载力下降均较明显,含水率相同的抗压桩承载力大于抗拔桩。不同含水率条件下,桩身轴力均随着深度的增加而减小,抗拔桩在桩端处有轴力急剧减小的现象,且含水率越高减小的幅度越小;抗压桩的极限侧摩阻力沿桩深度先增大后减小,含水率越高其最大值越靠近桩中部’抗拔桩的极限摩阻力沿桩长逐渐增大,在桩端处有突增的现象,含水率越高突增的幅度越小。 展开更多
关键词 载体桩 膨胀土 含水率 数值分析
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