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半刚性基层沥青路面反射裂缝扩展及寿命研究

交通运输系统工程与信息 2012年第2期12卷 174-180页

作者：王宏畅南京林业大学南京210037

基于半刚性基层沥青路面反射裂缝严重性,应用断裂力学理论及有限元软件ABAQUS,建立20结点等参有限元模型,数值模拟沥青路面反射裂缝的扩展,并应用Paris公式预估其疲劳扩展寿命,分析探讨反射裂缝扩展过程中应力强度因子K2的变化规律及路... 详细信息

基于半刚性基层沥青路面反射裂缝严重性,应用断裂力学理论及有限元软件ABAQUS,建立20结点等参有限元模型,数值模拟沥青路面反射裂缝的扩展,并应用Paris公式预估其疲劳扩展寿命,分析探讨反射裂缝扩展过程中应力强度因子K2的变化规律及路面结构参数对其扩展寿命的影响.计算表明:(1)沥青面层反射裂缝的扩展只考虑偏荷载作用,K2随着裂缝的扩展不断增大,初期扩展速度较慢,后期扩展速度急剧增加,直至破坏.(2)路面结构参数中,面层厚度、基层模量、底基层厚度、底基层模量和土基模量的增加对面层反射裂缝疲劳扩展寿命有利,而面层模量和基层厚度的增加则不利于面层反射裂缝的疲劳扩展.

关键词：公路运输道路工程扩展规律断裂力学有限元反射裂缝疲劳寿命

基于常水头渗透试验的PAC排水和抗堵塞能力

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东南大学学报（自然科学版） 2016年第1期46卷 209-214页

作者：王宏畅葛辉周明刚南京林业大学土木工程学院南京210037 京都大学大学院工学研究科

为研究多空隙沥青路面的排水堵塞行为特性,通过自制常水头渗透测试装置,模拟多空隙沥青混合料（PAC）的循环堵塞试验,选用具有一定级配的细集料作为堵塞剂,测试其渗透系数.研究空隙率、最大公称粒径、级配类型等变化对PAC的排水及抗堵... 详细信息

为研究多空隙沥青路面的排水堵塞行为特性,通过自制常水头渗透测试装置,模拟多空隙沥青混合料（PAC）的循环堵塞试验,选用具有一定级配的细集料作为堵塞剂,测试其渗透系数.研究空隙率、最大公称粒径、级配类型等变化对PAC的排水及抗堵塞能力的影响规律.结果表明：PAC空隙率越大,其排水能力越强,抗堵塞的能力也越强;PAC的最大粒径变化对其排水能力没有明显的影响,但最大公称粒径较大的PAC试件抗堵塞的效果更好;与细型级配相比,粗型级配PAC的排水及抗堵塞能力更强;多孔沥青混合料PAC-13发生堵塞的位置集中在试件最上部的40 mm内,粒径为0.15~2.36 mm的颗粒则是造成混合料空隙堵塞的关键.

关键词：道路工程多空隙沥青混合料空隙率最大粒径渗透系数堵塞试验

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受力模式对沥青混合料动态模量的影响

建筑材料学报 2014年第5期17卷 816-822页

作者：李强李国芬王宏畅南京林业大学土木工程学院江苏南京210037 东南大学交通学院江苏南京210096

采用不同受力模式对3种沥青混合料进行动态模量试验,分析了受力模式、围压、应变水平等因素对沥青混合料动态模量主曲线的影响,通过Fillers-Moonan-Tschoegl模型和改进Sigmoidal模型建立了沥青混合料移位因子-围压和动态模量-围压之间... 详细信息

采用不同受力模式对3种沥青混合料进行动态模量试验,分析了受力模式、围压、应变水平等因素对沥青混合料动态模量主曲线的影响,通过Fillers-Moonan-Tschoegl模型和改进Sigmoidal模型建立了沥青混合料移位因子-围压和动态模量-围压之间的函数关系式.结果表明:二次拟合可以消除沥青混合料动态模量主曲线上动态模量极值对移位因子计算模式的依赖;在相同换算频率时,沥青混合料单轴压缩、间接拉伸和四点弯曲动态模量有差别,在低温高频段更明显,但三者之间存在较好的线性关系;在高温低频段,围压对沥青混合料三轴压缩动态模量的影响较显著;沥青混合料四点弯曲动态模量对应变水平变化较为敏感.

关键词：道路工程沥青混合料动态模量主曲线围压应变水平

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动荷载作用下沥青路面的表面裂缝扩展研究

南京林业大学学报（自然科学版） 2017年第1期41卷 177-182页

作者：葛辉王宏畅南京林业大学土木工程学院江苏南京210037 苏州建设交通高等职业技术学校江苏苏州215104

【目的】研究沥青路面表面裂缝在动荷载作用下的扩展行为,分析完整沥青路面结构和含表面裂缝结构的负荷响应,探讨应力强度因子K2随着荷载变化的规律,以及表面裂缝在扩展过程中K2的敏感性,为公路工程中路面结构抗裂设计提供一定理论依据... 详细信息

【目的】研究沥青路面表面裂缝在动荷载作用下的扩展行为,分析完整沥青路面结构和含表面裂缝结构的负荷响应,探讨应力强度因子K2随着荷载变化的规律,以及表面裂缝在扩展过程中K2的敏感性,为公路工程中路面结构抗裂设计提供一定理论依据。【方法】应用有限元软件ABAQUS建立沥青路面表面裂缝结构模型,基于动力学理论对交通荷载作用下沥青路面结构进行数值计算。【结果】动荷载作用下,完整沥青路面的表面弯沉较静态荷载有所减小,随着裂缝扩展深度的增大,弯沉值会逐渐增大;动应力强度因子K2的变化曲线较荷载变化曲线具有一定的滞后性,且最大值大于静态荷载下K2的值;表面裂缝向下扩展过程中,K2在扩展前期增长速率较快,扩展至面板厚度一半后,K2的增长速率逐渐放缓;减小面层模量、增大基层模量和厚度,能够较好地抑制表面裂缝的扩展,其余参数则影响较小;K2随着行车荷载的增大呈线性增长趋势,裂缝扩展越深K2增加越显著。【结论】延长含表面裂缝的沥青路面结构的使用寿命,较好的方法是减小面层动态模量,适当增大基层的动态模量以及增大基层的厚度。

关键词：道路工程表面裂缝有限元动荷载应力强度因子

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半刚性基层表面裂缝影响因素

交通运输工程学报 2005年第2期5卷 38-41页

作者：王宏畅黄晓明傅智东南大学交通学院江苏南京210096 交通部公路科学研究所北京100088

为了减缓半刚性基层表面收缩裂缝,应用有限元软件ABAQUS,通过建立8结点等参单元有限元模型,对影响半刚性基层表面裂缝产生的各因素进行了力学分析。计算结果表明:材料的温缩系数越大,对降温的敏感性就越强;材料的干缩系数越大,对失水率... 详细信息

为了减缓半刚性基层表面收缩裂缝,应用有限元软件ABAQUS,通过建立8结点等参单元有限元模型,对影响半刚性基层表面裂缝产生的各因素进行了力学分析。计算结果表明:材料的温缩系数越大,对降温的敏感性就越强;材料的干缩系数越大,对失水率的敏感性就越强;基层表面裂缝尖端的应力强度因子与基层温缩系数、干缩系数和基层弹性模量呈线性增长关系。故在基层的设计和施工中,应减小混合料的温缩系数及干缩系数;在强度达到要求的情况下,结合料含量取低限;基层铺筑7d内应避免重车碾压,需加强洒水养生和保温、保湿等措施。

关键词：道路工程半刚性基层表面裂缝应力强度因子有限元分析

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动荷载作用下沥青路面基层底裂缝扩展研究

林业工程学报 2016年第4期1卷 141-148页

作者：葛辉王宏畅南京林业大学土木工程学院南京210037

应用有限元软件ABAQUS建立含基层底裂缝的沥青路面结构模型,基于弹性动力学和断裂力学理论,从动力学角度对交通荷载作用下含裂缝沥青路面结构的应力强度因子K1、K2进行分析,并与静态荷载作用下的结果进行对比。结果表明:动态荷载作用下... 详细信息

应用有限元软件ABAQUS建立含基层底裂缝的沥青路面结构模型,基于弹性动力学和断裂力学理论,从动力学角度对交通荷载作用下含裂缝沥青路面结构的应力强度因子K1、K2进行分析,并与静态荷载作用下的结果进行对比。结果表明:动态荷载作用下,与加载曲线相比,K1、K2具有一定的滞后性,开裂初期动态K1约为静态K1的1.6倍,开裂后期静态荷载作用下仅存在剪切型破坏方式,而动态荷载作用下张开型和剪切型两种破坏方式并存;在裂缝的扩展过程中,K1先增大到一峰值后再减小,而K2随着裂缝的扩展不断增大,在裂缝扩展初期,裂缝扩展主要由K1控制,而裂缝扩展后期则由K2控制;增大面层厚度、基层厚度、底基层模量和厚度,在一定程度上可以抑制基层底裂缝的向上扩展。计算结果可为公路工程设计提供一定理论依据。

关键词：道路工程裂缝有限元动荷载应力强度因子

南京长江四桥浇注式沥青混凝土配合比设计研究

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公路 2012年第8期57卷 50-54页

作者：王宏畅李国芬南京林业大学南京市210037

浇注式沥青混凝土因其较高的变形随从性而在钢桥面铺装上得到较多的应用。基于日本浇注式沥青混凝土的配合比设计方法,结合南京第四长江大桥钢桥面铺装麒麟互通钢箱梁匝道桥试验段实际工程,确定了适合于南京四桥钢桥面铺装的浇注式沥青... 详细信息

浇注式沥青混凝土因其较高的变形随从性而在钢桥面铺装上得到较多的应用。基于日本浇注式沥青混凝土的配合比设计方法,结合南京第四长江大桥钢桥面铺装麒麟互通钢箱梁匝道桥试验段实际工程,确定了适合于南京四桥钢桥面铺装的浇注式沥青混合料配合比。

关键词：道路工程钢桥面铺装浇注式沥青混凝土配合比设计

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沥青路面水损害及其防治

森林工程 2003年第2期19卷 59-60页

作者：李国芬王宏畅南京林业大学

沥青路面水损害问题是公路工程质量通病之一。本文从水损害产生的原因入手 ,对沥青路面水损害的产生进行了较详细的机理分析 ,并针对性地提出了预防水损害出现的相应措施。

关键词：沥青路面水损害预防措施

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道路沥青在使用过程中的水老化

石油学报（石油加工） 2005年第4期21卷 75-78页

作者：李海军黄晓明王宏畅东南大学交通学院江苏南京210096

在沥青的压力老化试验(PAV)中,设计加入水分因子,并采用美国战略性公路研究计划(SHRP)中的高温车辙因子(G*/sinδ)和低温蠕变劲度(S(t))等参数指标,表征在沥青路面使用过程中,雨水、地下水等潮湿因素对沥青老化性状的影响。结果表明,在... 详细信息

在沥青的压力老化试验(PAV)中,设计加入水分因子,并采用美国战略性公路研究计划(SHRP)中的高温车辙因子(G*/sinδ)和低温蠕变劲度(S(t))等参数指标,表征在沥青路面使用过程中,雨水、地下水等潮湿因素对沥青老化性状的影响。结果表明,在热、氧的共同作用下,水分的存在对沥青G*/sinδ的影响十分显著。提出了在室内沥青长期老化模拟试验过程中,应考虑加入水分条件,使更接近致使道路沥青老化的使用环境,提高对沥青老化模拟的准确度。另外,从对沥青SHRP高温性能指标的影响程度上讲,水分因子的加入可以缩短沥青压力老化试验时间5h以上。

关键词：道路沥青水老化 SHRP指标使用过程