砂土永久變形預估模型試驗和仿真研究.pdf

1、車轍是瀝青路面最常見的破壞形式之一，不僅影響車輛行駛的舒適性，嚴重時還影響行車安全。目前國外的瀝青路面設計主要通過兩種方法控制路面的過量車轍：一是控制路基頂面的壓應變小于容許壓應變；二是采用分層總和法直接計算路表的車轍，這兩種方法均需要路基土永久變形預估模型。 論文參考國外路基土永久變形以及回彈模量的試驗方案以及我國對于路基土壓實度、含水量等的規(guī)定，對相關試驗參數(shù)進行論證，建立砂土永久變形試驗方案：試件直徑為100mm，高為20

2、0mm，壓實度取91％和96％，含水量取最佳含水量的105％、110％和120％；荷載型式為半正弦，頻率為1HZ，加載時間為0.2s，間歇時間為0.8s，作用次數(shù)取10000次；圍壓取28kPa，偏應力取28kPa、48kPa和69kPa。 利用萬能材料試驗機(UTM-100)對砂土進行重復加載動三軸試驗，得到了砂土永久變形的發(fā)展曲線，建立了塑性應變和荷載作用次數(shù)之間的關系式，使用最小二乘法擬合出該式中的系數(shù)與含水量和回彈模量之

3、間的回歸公式，并對回歸公式進行了可靠性分析。當荷載作用次數(shù)為10000次時，現(xiàn)有路基土永久變形模型預估結(jié)果與試驗結(jié)果間相對誤差最小為52％，最大高達376％；本文建立的系數(shù)與含水量和回彈模量之間的回歸公式相關系數(shù)R2最小值為0.31，平均值為0.41，大于臨界值0.28，試驗曲線與理論曲線相關系數(shù)R2更在0.99以上。結(jié)果表明：現(xiàn)有預估模型不適用于砂土，本文建立的砂土永久變形預估公式可靠性較高。 最后，利用有限元軟件ABAQUS