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应力吸收层温拌橡胶沥青混合料性能

长安大学学报（自然科学版） 2019年第6期39卷 49-56页

作者：潘睿哈尔滨学院黑龙江省地下工程技术重点实验室

为解决半刚性基层沥青路面和旧路加铺沥青层存在的反射裂缝问题,提出设置温拌橡胶沥青混合料应力吸收层防治反射裂缝的产生。针对寒冷地区低温特点,对用作应力吸收层的SAK-Ⅰ温拌橡胶沥青混合料进行了组成设计,通过正交试验确定橡胶沥... 详细信息

为解决半刚性基层沥青路面和旧路加铺沥青层存在的反射裂缝问题,提出设置温拌橡胶沥青混合料应力吸收层防治反射裂缝的产生。针对寒冷地区低温特点,对用作应力吸收层的SAK-Ⅰ温拌橡胶沥青混合料进行了组成设计,通过正交试验确定橡胶沥青的最优组合和生产工艺,确定混合料的原材料、配合比和级配,采用旋转压实法成型混合料试件;通过车辙试验确定混合料的高温性能,根据低温弯曲试验和约束试件温度应力试验确定混合料的低温性能,依据浸水马歇尔稳定度试验和冻融劈裂试验确定混合料的水稳定性能,对用作应力吸收层的SAK-Ⅰ温拌橡胶沥青混合料的性能进行系统研究,并将SAK-Ⅰ温拌橡胶沥青混合料与热拌橡胶沥青混合料、Sasobit温拌橡胶沥青混合料的路用性能进行对比。研究结果表明:SAK-Ⅰ温拌剂能够使温拌橡胶沥青混合料在拌和温度与压实温度降低30℃的情况下,仍具有较好的高温稳定性能、低温抗裂性能和水稳定性能,其路用性能优良;冻断温度比破断强度、转折点温度和温度-应力曲线斜率更能准确评价温拌橡胶沥青混合料的低温抗开裂能力,冻断温度可作为评价温拌橡胶沥青混合料低温抗裂性能指标;SAK-Ⅰ温拌橡胶沥青混合料的路用性能比SBS改性沥青混合料的路用性能高,更适合在寒冷地区应力吸收层中推广使用。

关键词：道路工程应力吸收层温拌橡胶沥青混合料性能

寒区高强钢丝索体径向温度场及其参数影响规律分析

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重庆交通大学学报（自然科学版） 2023年第4期42卷 11-20页

作者：刘兴国黄巍陶成云哈尔滨学院土木建筑工程学院黑龙江哈尔滨150086 黑龙江省地下工程技术重点实验室黑龙江哈尔滨150086

为系统分析系杆拱桥吊杆径向温度的影响因素,对三跨系杆拱桥吊杆横断面温度场进行实测试验,获得了吊杆在6个月周期内的温度变化数据;基于热传导理论,采用ANSYS有限元软件建立吊杆导热温度场仿真分析模型,以气象参数、吊杆材料热工参数... 详细信息

为系统分析系杆拱桥吊杆径向温度的影响因素,对三跨系杆拱桥吊杆横断面温度场进行实测试验,获得了吊杆在6个月周期内的温度变化数据;基于热传导理论,采用ANSYS有限元软件建立吊杆导热温度场仿真分析模型,以气象参数、吊杆材料热工参数、内部钢丝孔隙率及杆体直径参数为影响因素,针对单一影响因素对温度场的敏感程度进行数值分析。研究结果表明:太阳辐射强度是主要影响因素,辐射强度每降低100 W/m~2时吊杆内部钢丝两外侧径向温差减小0.77℃;吊杆内部钢丝孔隙率对吊杆庇荫面内部钢丝温度、径向温差值的影响较大,从5%变为15%,径向温差最大变化量为3.4、1.8℃;索体直径由97 mm变为600 mm时,索体横断面温度不均匀分布明显增大,其径向温差变化量为9.0℃,对结构受力不利;钢丝及外包防腐材料的导热系数及比热容,对吊杆内部钢丝两外侧径向温差的影响均很小,径向温差最大变化量分别为1.3、1.0℃。

关键词：桥梁工程桥梁吊杆温度测试有限元分析温度场敏感性分析

公路斜拉桥中焊接残余应力的减小与消除的探析

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公路工程 2020年第3期45卷 139-142,233页

作者：刘兴国王冰哈尔滨学院黑龙江哈尔滨150086 黑龙江省地下工程技术重点实验室黑龙江哈尔滨150086

公路斜拉桥锚拉板的焊接残余应力对锚拉板的疲劳寿命产生直接影响,对斜拉桥的使用寿命起决定作用,因此研究如何减小和消除公路斜拉桥锚拉板焊接残余应力具有重要意义。运用超声冲击设备,对斜拉桥锚拉板适用Q370qe钢材焊接热影响区实施... 详细信息

公路斜拉桥锚拉板的焊接残余应力对锚拉板的疲劳寿命产生直接影响,对斜拉桥的使用寿命起决定作用,因此研究如何减小和消除公路斜拉桥锚拉板焊接残余应力具有重要意义。运用超声冲击设备,对斜拉桥锚拉板适用Q370qe钢材焊接热影响区实施超声冲击试验,采用盲孔法检测超声冲击前后热影响区的应力,通过探讨热影响区焊接残余应力在不同超声冲击处理工艺下产生的改变,并分析其规律,继而为斜拉桥锚拉板的生产制造提供有效建议。试验结果表明,超声冲击处理可以把Q370qe钢板焊接残余拉应力转变成压应力,对斜拉桥锚拉板焊接残余应力的减小和消除有比较好的成效;在冲击时间不变的情况下,增加冲击电流可以增大冲击力,使得残余应力焊接热影响区塑性变形和位错结构改变增大,继而消减率随之增加,但是增加的速度减缓;在冲击电流不变的情况下,冲击时间增加,消减率没有显著的变化规律。

关键词：斜拉桥焊接残余应力超声冲击处理盲孔法消减率

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岛状冻土路基年周期性地温场数值模拟分析

公路工程 2018年第6期43卷 222-227页

作者：常继峰李威哈尔滨学院工学院黑龙江哈尔滨150086 黑龙江省地下工程技术重点实验室黑龙江哈尔滨150086

多年岛状冻土区公路工程的主要问题是由于永冻土的不断退化,导致公路路基产生较大的不均匀变形,从而引发热融沉、路基纵裂及冻胀变形等严重的路基病害,掌握该类路基地温场的活动规律是解决其热稳定性问题的前提条件。因此,本文以实际工... 详细信息

多年岛状冻土区公路工程的主要问题是由于永冻土的不断退化,导致公路路基产生较大的不均匀变形,从而引发热融沉、路基纵裂及冻胀变形等严重的路基病害,掌握该类路基地温场的活动规律是解决其热稳定性问题的前提条件。因此,本文以实际工程为依托,采用有限元数值模拟方法,对其工后1 a内的路基地温场进行瞬态模拟分析,并与实测数据进行对比验证,从而提出了高纬度地区多年岛状冻土路基的年周期性的地温变化过程可分为冻结、过渡和融化3个阶段,并根据数值模拟结果,揭示了各阶段路基内地温分布特征、影响因素及变化规律。

关键词：岛状冻土路基年周期性地温场数值模拟对比验证

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高纬高寒地区岛状冻土路基地温场的试验研究

石河子大学学报（自然科学版） 2021年第5期39卷 584-589页

作者：常继峰李威贾贞哈尔滨学院土木建筑工程学院黑龙江哈尔滨150086 黑龙江省地下工程技术重点实验室黑龙江哈尔滨150086

准确掌握高纬高寒地区冻土路基地温特征规律是提高公路使用寿命的关键。本文以实际工程为依托,选取代表性路基试验断面,对其工后一年内的地温环境进行试验观测,发现岛状冻土路基年周期性地温变化具有明显的“冻结-恢复-融化”阶段性特点... 详细信息

准确掌握高纬高寒地区冻土路基地温特征规律是提高公路使用寿命的关键。本文以实际工程为依托,选取代表性路基试验断面,对其工后一年内的地温环境进行试验观测,发现岛状冻土路基年周期性地温变化具有明显的“冻结-恢复-融化”阶段性特点,路基各土层的升、降温拐点及地温变化范围均存在着较大差异;试验结果的对比分析表明:路基各土层对大气温度的热敏感程度随冻土上限覆土厚度的增加而逐渐减弱,当冻土上限覆土厚度≤7 m时,含冰量对填土层地温环境的影响弱于覆土厚度;当冻土上限埋深超过5 m时,在退融状态下冻土上限处地温随含冰量的增加而降低,在冻结状态下则与之相反。

关键词：岛状冻土路基地温特征试验分析年周期影响因素

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冻土场地地震反应分析研究中的关键问题探讨

世界地震工程 2019年第2期35卷 209-216页

作者：李琼林胡进军王琼黑龙江省地下工程技术重点实验室哈尔滨学院黑龙江哈尔滨150086 中国地震局工程力学研究所中国地震局地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080

总结了当前场地地震反应分析的计算方法与发展现状,得到寒区场地中由于冻土层结构的存在会对地震动的传播和场地的地震反应产生影响的结论。土体在冻结过程中其强度与刚度会显著增强,在地震过程中冻融土层界面的容易发生滑移破坏,并对... 详细信息

总结了当前场地地震反应分析的计算方法与发展现状,得到寒区场地中由于冻土层结构的存在会对地震动的传播和场地的地震反应产生影响的结论。土体在冻结过程中其强度与刚度会显著增强,在地震过程中冻融土层界面的容易发生滑移破坏,并对场地地震反应和地震波的传递特征具有较大影响,是冻土场地地震反应分析中应当考虑的关键问题。鉴于当前场地地震反应计算方法不能模拟该界面的滑移特征的局限性,建议构建冻土场地地震反应计算新方法,并阐述了构建该方法所需要开展的基础性研究工作。

关键词：冻土场地场地地震反应冻融界面土层结构界面滑移

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轻型木质基互锁格栅夹芯胞元结构的力学性能

森林工程 2023年第1期39卷 92-100页

作者：杨冬霞范长胜丁宝荣戴冰胡英成哈尔滨学院土木建筑工程学院黑龙江省地下工程技术重点实验室哈尔滨150086 生物质材料科学与技术教育部重点实验室(东北林业大学) 哈尔滨150040

为减少材料和制造技术对环境的不利影响,研究木质基夹芯胞元结构的力学性能,对于适应快速增长的改造房屋和预制建筑场所具有重要的现实意义。该文设计并制备3种结构形式相同组成材料不同的木质基互锁格栅夹芯胞元结构,对其进行静态压缩... 详细信息

为减少材料和制造技术对环境的不利影响,研究木质基夹芯胞元结构的力学性能,对于适应快速增长的改造房屋和预制建筑场所具有重要的现实意义。该文设计并制备3种结构形式相同组成材料不同的木质基互锁格栅夹芯胞元结构,对其进行静态压缩实验,并采用理论分析及数值模拟方法,分析其压缩强度、质量载荷比和比能量吸收特性。研究结果表明,3种胞元的力学性能均高于其组成材料的力学性能,属于轻质高强的材料结构。得到结论为,木质基互锁格栅夹芯胞元结构的芯层是承受外部作用力的主体,面板材料对胞元结构的承载能力起着重要作用。

关键词：木质基互锁格栅结构夹芯结构胞元结构力学性能

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温度对系杆拱桥拱肋和系杆自振频率的影响

山西建筑 2022年第14期48卷 1-5,93页

作者：刘兴国陶成云黄巍哈尔滨学院土木建筑工程学院黑龙江哈尔滨150086 黑龙江省地下工程技术重点实验室黑龙江哈尔滨150086

依据现场试验结果拟合了系杆拱桥中拱肋及系杆温度梯度模式,研究了温度变化所引起结构自振频率的变化规律及程度,并用LM-BP神经网络算法对自振频率进行了预测及验证。结果表明,温度变化对自振频率的影响随振动阶数的增加逐渐变小,且两... 详细信息

依据现场试验结果拟合了系杆拱桥中拱肋及系杆温度梯度模式,研究了温度变化所引起结构自振频率的变化规律及程度,并用LM-BP神经网络算法对自振频率进行了预测及验证。结果表明,温度变化对自振频率的影响随振动阶数的增加逐渐变小,且两者呈负相关关系,两者的变化量近似呈线性关系;在[-30℃,30℃]范围内的整体温度对结构频率影响最大变化率达13.56%,而拱梁温差及竖向温度梯度的影响则小得多,所以设计中应考虑整体温度的影响;该文采用的LM-BP神经网络算法对结构自振频率预测,具有一定准确度。

关键词：系杆拱桥温度影响自振频率有限元分析

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基于车辆荷载作用下桥梁冲击系数研究

山西建筑 2022年第20期48卷 1-6,14页

作者：刘兴国陶成云黄巍哈尔滨学院土木建筑工程学院黑龙江哈尔滨150086 黑龙江省地下工程技术重点实验室黑龙江哈尔滨150086

为进一步研究桥梁冲击系数的取值问题,通过对三跨系杆拱桥的现场试验,结合空间振动模型与仿真模拟,对移动车辆荷载在不同速度、组合方式及位置作用下冲击系数的取值等问题进行深入讨论。研究表明:不同移动车辆荷载冲击系数也不相同,其... 详细信息

为进一步研究桥梁冲击系数的取值问题,通过对三跨系杆拱桥的现场试验,结合空间振动模型与仿真模拟,对移动车辆荷载在不同速度、组合方式及位置作用下冲击系数的取值等问题进行深入讨论。研究表明:不同移动车辆荷载冲击系数也不相同,其挠度冲击系数往往大于弯矩冲击系数,且二者并不始终保持一致性;国内外现行规范所采用的冲击系数是为方便设计的中间变量,与实际情况存在明显的不同;频率、横向及纵向车辆数是影响冲击系数的主要因素;冲击系数的实测值与拟合公式计算值最大误差率为1.5%,说明该拟合公式具有较高的准确性,为后续桥梁冲击系数的取值提供参考和解决办法。

关键词：公路桥梁冲击系数随机振动移动车辆动力性能