国家教育部博士点基金(20092302110053)
- 作品数：10 被引量：76H指数：6
- 相关作者：冯德成曹鹏张锋凌贤长曹一翔更多>>
- 相关机构：哈尔滨工业大学沈阳工业大学四川农业大学更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金交通部西部交通建设科技项目国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：交通运输工程建筑科学农业科学理学更多>>
- 春融期重载车辆-路面-路基垂向动力分析模型被引量：10
- 2011年
- 针对季节冻土区春融期重载车辆作用下道路病害突出的问题,以三轴重载汽车为例,建立季节冻土区春融期重载车辆-路面-路基体系垂向动力学物理模型;基于D' Alembert原理推导了重载车辆、路面和路基冻结层的振动微分方程,并采用Wilson-θ法对动力方程求解。数值仿真结果表明:建立的路面-路基体系模型能够反映季节冻土区春融期路基呈层状分布且刚度软化的特性;随着车体质量增加和路基融化层刚度的降低,路面振动位移平均峰值和路面振动加速度平均峰值基本呈线性增加;车辆行驶速度增大,路面振动加速度平均峰值增大,优势频段数目增多、优势频率增大;路面振动位移平均峰值呈锯齿型;路基冻结层厚度增加,路面振动位移平均峰值和路面振动加速度平均峰值降低,当其厚度大于0.3 m后趋于稳定。
- 张锋冯德成凌贤长王子玉朱占元
- 关键词：道路工程数值模拟春融期
- 季节冻土区车–路耦合作用下路面动力响应数值模拟研究被引量：4
- 2010年
- 针对季节冻土区冻融循环后路基强度分层的特点,将路基分为路基冻融层和路基未冻融层。以七自由度双轴重载汽车为例,基于D’Alembert原理,建立季节冻土区车辆-路面-路基体系耦合动力学数值模型,并以我国B级路面不平度为激励,采用Wilson-θ法对其动力系统方程进行求解。数值仿真结果表明,轮胎接地动力放大系数(DLC)前轴大于后轴,且路基冻融层刚度对其影响甚微;随着路基刚度由40MPa降至20MPa,路面振动平均位移峰值增加31%,路面振动平均加速度峰值增加5%。而且,所建立的车-路耦合模型为进一步研究季节冻土区车辆荷载作用下路基、路面动力响应奠定基础。
- 张锋冯德成凌贤长
- 关键词：数值模拟季节冻土区
- 三点弯曲纤维增强混凝土缺口梁的断裂性能试验研究
- 水泥路面形式是我国最为常见的路面形式,并且被广泛应用在我国各个地区。相比半刚性基层沥青路面,水泥路面具有更高的强度,但是由于水泥路面易开裂的特性限制了其在高等级公路中的应用。本文中通过一系列三点弯曲缺口纤维增强混凝土梁的...
- 曹鹏冯德成曹一翔左文锌
- 关键词：水泥混凝土纤维三点弯曲梁
- 文献传递
- 寒区聚酯纤维沥青混凝土桥面铺装层的路用性能研究被引量：1
- 2014年
- 对黑龙江省已建高速公路桥面铺装层常见病害进行了实际调查,分析了病害产生的原因。并结合北方寒冷地区气候特点,以建三江至虎林高速公路的挠力河大桥沥青混凝土铺装项目为依托,通过选用优质改性沥青,降低沥青脆化点温度改善低温抗裂性能,以及采用高强度优质粗、细集料,混合料级配的调整、油石比的调整等方式,提高沥青混凝土桥面铺装层的温度稳定性、水稳性和耐久性。通过车辙试验、小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验评价了不同聚酯纤维掺量对桥面铺装沥青混凝土路用性能的影响,并对其作用机理进行了简要分析。试验结果表明:聚酯纤维的掺入能够显著改善沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性,且在一定纤维掺量范围内各项路用性能随纤维掺量的增加而有所提高,在此基础上提出了最佳聚酯纤维掺量。
- 刘秀冯德成孙朝杰
- 关键词：桥面铺装层沥青混凝土路用性能
- 高等级公路桥头跳车原理分析与预防措施被引量：13
- 2014年
- 随着公路交通事业的迅速发展,桥头跳车问题已经成为高速公路和城市道路的常见病害之一,严重地影响行车的舒适性和安全性。引起桥头跳车的主要原因有不均均匀沉降,刚度突变和车速与车辆本身的抗振性能。就高等级公路而言,主要是柔性道路与刚性结构物之间的连接处发生错台,导致行车时发生桥头跳车现象。在车辆荷载、结构自重和自然因素作用下,桥梁与道路同时发生沉降,但两者的沉降量有很大差异,道路的沉降量远大于桥梁的沉降量,形成发生桥头跳车的错台。如何有效地控制桥头跳车,保证高速公路运营的安全性和舒适性已越来越引起人们的重视。从工程实践中出发,首先分析高等级公路桥头跳车的原因,然后从台背地基的处理、台背路基的填筑、设置道路与桥梁过渡措施等几个方面提出避免桥头跳车的预防措施,其结论可供道路工程设计施工参考。
- 刘秀冯德成曹一翔
- 关键词：公路桥头跳车预防措施
- 基于扩展有限元方法的路基不均匀沉降纵向裂缝分析被引量：16
- 2011年
- 纵向裂缝是北方寒冷地区道路结构的重要灾害之一,它严重的影响了路面结构的性能和功能。该文基于扩展有限元方法对于路面在发生不均匀土基沉降时纵向裂缝的扩展进行了研究,通过数值模拟对比发现,虽然重载荷导致了纵向裂缝产生,但是实际控制路面纵向裂缝产生与发展的是土基的沉降量和路面结构的边界约束。同时该文使用了一种弹性模量衰减的方式模拟了土基随时间的不均匀沉降,通过这一方法,可以将土基随时间的沉降量转化到力学计算当中。该文研究成果为预测路面纵向裂缝扩展提供了一种工程参考。
- 冯德成田林曹鹏
- 关键词：数值模拟
- 基于弹塑性损伤理论的水泥稳定基层养生期裂缝形成机理分析被引量：4
- 2011年
- 基于弹塑性损伤理论,该文使用有限元通用软件ABAQUS对于水泥稳定基层在养护时期受到干缩变形与温度变形的耦合作用下裂缝的产生进行了数值模拟。研究结果表明:使用弹塑性损伤理论可以很好地模拟基层裂缝萌生和扩展;数值计算结果中裂缝出现的间距与实际现场调查的结果相近。干缩变形是导致养护期间裂缝的产生的主要原因,该文研究结果可为实际基层施工过程中优化铺设厚度,合理设置伸缩缝间距提供依据。同时,该文开发了一个UEXPAN(User subroutine to define incremental thermal strains)的子程序,使用这一子程序可以将干缩变形引入到有限元计算中,这也为使用有限元方法研究干缩变形提供了一种新方法。
- 曹鹏冯德成田林荆儒鑫
- 关键词：路面裂缝弹塑性损伤干缩变形
- 基于ABAQUS平台的塑性损伤子程序开发及其稳定性研究被引量：11
- 2012年
- 该文基于能量等效假设提出了一种塑性损伤模型,并通过ABAQUS软件有限元平台进行二次开发,将这种塑性损伤模型嵌套在ABAQUS中对混凝土类材料的损伤行为进行数值模拟。由于材料的损伤行为容易导致有限元计算的不收敛,为解决这一难题,该文基于有限元求解过程列出了模型的理论推导过程,并给出一致性切线刚度矩阵,使计算中可以随时更新雅可比矩阵,保证计算的收敛性与收敛速度。该文对于单轴拉伸、单轴压缩情况的有限元模型进行了计算,并将利用用户子程序计算得到的结果与ABAQUS自带的损伤模型计算得到的结果进行比较。结果表明:该文提出的本构模型在模拟混凝土材料与结构在拉伸和压缩状态下的塑性损伤行为方面更有优势。
- 曹鹏冯德成沈新普荆儒鑫
- 关键词：塑性稳定性数值模拟
- 长平高速公路典型原状粉质粘土静动力学特性被引量：3
- 2012年
- 为了研究长(春)-(四)平高速公路路基典型原状粉质粘土静、动力学特性,分别进行了不同围压条件下固结不排水静三轴试验和共振柱试验.结果表明:长期运营后,公路路基原状粉质粘土的静、动力学性能与其先期固结状态有关;随着围压的增加,土体静强度增加,最大弹性模量增大;最大动剪切模量、参考剪应变幅值与固结围压呈线性增加关系;而最大阻尼比和阻尼比拟合参数随围压的升高而变化甚微.据此,给出了长平高速公路路基不同断面原状粉质粘土修改后的邓肯-张模型参数,以及最大动剪切模量、参考剪应变幅值最大阻尼比和阻尼比拟合参数的推荐值.
- 张锋冯德成凌贤长李琼林王加辉
- 关键词：力学特性固结不排水三轴试验共振柱试验
- 三点弯曲纤维增强混凝土缺口梁的断裂性能试验研究被引量：8
- 2013年
- 水泥路面形式是我国最为常见的路面形式,并且被广泛应用在我国各个地区。相比半刚性基层沥青路面,水泥路面具有更高的强度,但是水泥路面易开裂的特性限制了其在高等级公路中的应用。该文通过一系列三点弯曲缺口纤维增强混凝土梁的试验来研究其抗断裂特性,并使用了载荷-开口位移曲线作为评价不同纤维掺量的混凝土抗断裂性能的指标。结果表明:随着纤维含量的增加,纤维增强混凝土材料的抗压强度和劈裂强度会有所降低,而抗开裂性能显著提升。同时该文也对纤维材料增强混凝土抗开裂特性的机理进行了具体的解释。
- 曹鹏冯德成曹一翔左文锌
- 关键词：道路工程水泥混凝土纤维三点弯曲梁
