通过建立路基离散元模型和土工格室有限差分模型,开展了一系列有限差分法-离散元法(finite difference method-discrete element method,简称FDM-DEM)耦合数值计算,探明了土工格室加筋路基在振动荷载作用下的压实行为。进一步揭示了土...通过建立路基离散元模型和土工格室有限差分模型,开展了一系列有限差分法-离散元法(finite difference method-discrete element method,简称FDM-DEM)耦合数值计算,探明了土工格室加筋路基在振动荷载作用下的压实行为。进一步揭示了土工格室对路基压实后水平残余应力的贡献,并在此基础上,提出了土工格室加筋路基的预应力效应,以体现施工期格室填料在经历加载并卸载后引起的格室撑阔对加筋效果的提升。结合微观接触组构、配位数变化、压实过程的应力路径,探讨土工格室加筋路基预应力效应的形成机制。研究结果表明,相较于未加筋路基,土工格室可以提高加筋路基的回弹模量,增加压实路基的水平残余应力。在振动荷载作用下,土工格室呈现上开口的喇叭形,土工格室口袋被撑阔,格室壁的最大应变为0.17%~0.21%。接触力分布也表明,在振动压实作用后,力链由竖直向水平方向发展,这体现在水平残余应力的增加,而土工格室则进一步提升了颗粒的横向接触力。展开更多
振动压实是高速公路路基压实施工的重要工程工法之一,可以快速有效地提高路基材料的强度和整体稳定性,同时基于振动压实的连续压实控制技术为路基压实质量的检测与管控提供了新的技术手段。为探究路基振动压实过程中的振动轮响应特征,...振动压实是高速公路路基压实施工的重要工程工法之一,可以快速有效地提高路基材料的强度和整体稳定性,同时基于振动压实的连续压实控制技术为路基压实质量的检测与管控提供了新的技术手段。为探究路基振动压实过程中的振动轮响应特征,以及常用的谐波比类压实质量实时评价指标在不同压实阶段的适用性,通过对振动轮-路基系统进行作用分析,分别构建了接触与脱空两种工况下的动力学模型,通过引入阶跃函数δ(F c)实现两种工况下动力学方程的统一构建,并利用Simulink对该动力学方程进行仿真,基于仿真结果对振动压实响应特征和指标适用性进行分析。研究结果表明:路基压实过程可根据振动轮-土体接触力变化周期T_(c)与激振周期T_(0)的比较分为T_(c)=0、T_(c)=T_(0)、T_(c)=2 T_(0)、T_(c)>2 T_(0)4个阶段,在T_(c)=T_(0)阶段会出现整数倍的谐波信号且谐波幅值会随着土体刚度增加而增大,在T_(c)=2 T_(0)阶段会出现0.5倍次谐波信号;CCV(compaction control value)、THD(total harmonic distortion)指标相较于CMV(compaction meter value)指标在压实全过程具有更好的适用性,RMV(resonance meter value)指标能够精准反映出压实过程达到阶段三(T_(c)=2 T_(0))。展开更多
文摘通过建立路基离散元模型和土工格室有限差分模型,开展了一系列有限差分法-离散元法(finite difference method-discrete element method,简称FDM-DEM)耦合数值计算,探明了土工格室加筋路基在振动荷载作用下的压实行为。进一步揭示了土工格室对路基压实后水平残余应力的贡献,并在此基础上,提出了土工格室加筋路基的预应力效应,以体现施工期格室填料在经历加载并卸载后引起的格室撑阔对加筋效果的提升。结合微观接触组构、配位数变化、压实过程的应力路径,探讨土工格室加筋路基预应力效应的形成机制。研究结果表明,相较于未加筋路基,土工格室可以提高加筋路基的回弹模量,增加压实路基的水平残余应力。在振动荷载作用下,土工格室呈现上开口的喇叭形,土工格室口袋被撑阔,格室壁的最大应变为0.17%~0.21%。接触力分布也表明,在振动压实作用后,力链由竖直向水平方向发展,这体现在水平残余应力的增加,而土工格室则进一步提升了颗粒的横向接触力。
文摘振动压实是高速公路路基压实施工的重要工程工法之一,可以快速有效地提高路基材料的强度和整体稳定性,同时基于振动压实的连续压实控制技术为路基压实质量的检测与管控提供了新的技术手段。为探究路基振动压实过程中的振动轮响应特征,以及常用的谐波比类压实质量实时评价指标在不同压实阶段的适用性,通过对振动轮-路基系统进行作用分析,分别构建了接触与脱空两种工况下的动力学模型,通过引入阶跃函数δ(F c)实现两种工况下动力学方程的统一构建,并利用Simulink对该动力学方程进行仿真,基于仿真结果对振动压实响应特征和指标适用性进行分析。研究结果表明:路基压实过程可根据振动轮-土体接触力变化周期T_(c)与激振周期T_(0)的比较分为T_(c)=0、T_(c)=T_(0)、T_(c)=2 T_(0)、T_(c)>2 T_(0)4个阶段,在T_(c)=T_(0)阶段会出现整数倍的谐波信号且谐波幅值会随着土体刚度增加而增大,在T_(c)=2 T_(0)阶段会出现0.5倍次谐波信号;CCV(compaction control value)、THD(total harmonic distortion)指标相较于CMV(compaction meter value)指标在压实全过程具有更好的适用性,RMV(resonance meter value)指标能够精准反映出压实过程达到阶段三(T_(c)=2 T_(0))。
文摘为研究黄土振动压实机理,优选振动压实作业参数,以名义振幅、振动频率和碾压速度为影响因素,在实验室进行3因素3水平振动压实正交试验.试验结果表明:各因素不同水平下,压实度随碾压遍数的增加而增大,但增长速率不同;振幅对压实度影响最大,其次是碾压速度,而振动频率对压实度影响较小;在同一振动压实过程中,压实度增长速率也不同,前8遍压实度增长较快,8遍后压实度增长速率降低.最佳的振动压实作业参数为:振幅1.6 mm,振动频率30 Hz,碾压速度为0.8 km/h.
