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基于SmartRock传感技术的道砟静力循环平板载荷试验研究
1
作者 王家全 张涛艺 +1 位作者 黄世斌 唐毅 《铁道学报》 北大核心 2025年第1期123-130,共8页
基床道砟在交通荷载重复作用下的位移变形机制尚不清晰,为了研究道砟在静力循环荷载作用下的沉降规律和道砟颗粒的位移旋转特性,利用自行设计的静力循环平板试验模型装置,对道砟填料开展不同幅值下的静力循环平板载荷试验,结合SmartRoc... 基床道砟在交通荷载重复作用下的位移变形机制尚不清晰,为了研究道砟在静力循环荷载作用下的沉降规律和道砟颗粒的位移旋转特性,利用自行设计的静力循环平板试验模型装置,对道砟填料开展不同幅值下的静力循环平板载荷试验,结合SmartRock无线传感器技术分析道砟层不同位置颗粒接触变形特性,揭示循环加卸载过程中道砟沉降及旋转特性。结果表明:低、中、高3种幅值下的累积塑性变形分别为2.92、3.91、12.37 mm,且低幅值和中幅值工况的累积塑性变形量为高幅值工况的22.94%、30.71%,表现为道砟承载塑性变形对基底高压力敏感性高;建立峰值沉降量与循环次数和荷载幅值之间数学模型,可较好预测经过多次循环后道砟的峰值沉降量;在静力循环加卸载过程中,低幅值和中幅值工况的x、y轴转角的最大值分别为高幅值工况的22.19%、34.90%和32.45%、39.55%,颗粒绕x、y轴转动的概率远大于z轴,在一个方向的转动响应弱,必然会在另一个方向的转动响应强,且循环荷载作用是道砟填料磨损严重的重要原因之一。 展开更多
关键词 静力循环 平板载荷试验 道砟 smartrock传感器 沉降规律
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振动荷载下级配碎石颗粒运动及其能量特征试验研究 被引量：16
2
作者 肖源杰 王萌 +3 位作者 于群丁 华文俊 姜钰 Tutumluer Erol 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期78-89,共12页
大空隙级配碎石因其良好的透(排)水性能逐渐用作“海绵城市”路面结构的基层填料,但振动荷载作用下填料颗粒在重新排列过程中的运动姿态变化以及能量状态空间分布规律仍不明确。文章基于颗粒堆积理论设计了不同级配的碎石填料,开展不同... 大空隙级配碎石因其良好的透(排)水性能逐渐用作“海绵城市”路面结构的基层填料,但振动荷载作用下填料颗粒在重新排列过程中的运动姿态变化以及能量状态空间分布规律仍不明确。文章基于颗粒堆积理论设计了不同级配的碎石填料,开展不同激振参数组合下的室内新型平板振动压实试验,在试样内部不同位置处放置新型智能颗粒传感器(SmartRock)实时监测压实过程中颗粒的运动姿态变化,由颗粒加速度响应分析填料内部运动能量的时空演变规律,进而提出基于颗粒运动和能量分布的填料压实质量评价新指标。研究结果表明,级配碎石填料振动压实过程可明显分为两个不同阶段:第一阶段大部分能量耗散于碎石颗粒的竖向运动及空隙的压缩,占主导的颗粒竖向运动未形成致密的骨架结构;第二阶段颗粒主要发生水平面内的平动以及竖直面内的滚动,颗粒的长轴取向逐渐趋近于“平躺”状态,大部分能量耗散于颗粒间空隙的填充,颗粒逐渐互相紧密咬合嵌挤并形成稳定的骨架结构。试样中上部颗粒的运动指标可较好地评判压实状态,当颗粒水平向运动能量从逐渐增大过渡到逐渐减小至几乎没有任何能量分布但竖向能量分布突增时,表明试样已达到较优的压实状态,新的颗粒运动和能量指标可为连续压实质量智能评价和调控技术研究提供有益的理论依据和研究基础。 展开更多
关键词 振动压实 透水性基床 级配碎石 颗粒运动 振动能量 压实评价 智能颗粒传感器
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道砟压实质量与颗粒运动关联特征及内在机制研究 被引量：7
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作者 王萌 肖源杰 +2 位作者 王小明 蔡德钩 陈晓斌 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2055-2065,共11页
级配较为均匀的道砟其捣固(压实)质量对铁路有砟道床的服役性能起着至关重要的作用。然而,目前尚无统一的标准或规范可用于指导和控制道砟捣固(压实)参数选择,传统的路基填料压实也未能考虑散体颗粒的自组织行为和细观运动特征等。基于... 级配较为均匀的道砟其捣固(压实)质量对铁路有砟道床的服役性能起着至关重要的作用。然而,目前尚无统一的标准或规范可用于指导和控制道砟捣固(压实)参数选择,传统的路基填料压实也未能考虑散体颗粒的自组织行为和细观运动特征等。基于正交设计方案开展缩放道砟级配的室内旋转压实试验,在试样的不同位置预置了新型智能颗粒传感器用于监测旋转压实过程中颗粒的运动参数,揭示道砟压实质量与颗粒运动参数的关联特征,从颗粒细观运动角度探究压实机理,提出考虑颗粒细观运动特征的压实度控制新指标。研究结果表明:智能颗粒传感器可用于测量旋转压实过程中粗颗粒的细观运动参数;3个方向的相对旋转模式与旋转压实过程中试样干密度和高度的变化直接相关,据此可将压实过程分为初始压实、旋转压密和稳定压密等3个阶段;试样上部位置处智能颗粒传感器的相对转角可作为新的压实度控制指标。研究成果有望为铁路道砟的室内外压实技术选取和压实质量控制提供技术参考和指导。 展开更多
关键词 铁路道砟 压实 智能颗粒传感器 颗粒运动 颗粒磨损与破碎
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透水型再生水稳材料工程压实特性与颗粒破碎特征
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作者 杨涛 王萌 +3 位作者 肖源杰 王小明 陈宇亮 孟凡威 《应用基础与工程科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期1552-1568,共17页
为研究建筑固体废弃物(建筑固废)再生骨料水泥稳定碎石基层现场压实特性及骨料颗粒破碎问题,基于智能颗粒传感器,研究了含建筑固废再生骨料水泥稳定碎石混合料在工程压实机械下混合料颗粒运动加速度、颗粒转动和内部颗粒振动能量传递特... 为研究建筑固体废弃物(建筑固废)再生骨料水泥稳定碎石基层现场压实特性及骨料颗粒破碎问题,基于智能颗粒传感器,研究了含建筑固废再生骨料水泥稳定碎石混合料在工程压实机械下混合料颗粒运动加速度、颗粒转动和内部颗粒振动能量传递特征,并分析了工程现场压实与室内静力压实作用对再生水稳混合料颗粒破碎的影响.研究结果表明,工程机械静压下骨料颗粒加速度较低,在重型钢轮振动压实作用下颗粒加速度是机械静压的10~45倍;在工程机械静压下骨料颗粒主要沿竖直向和横向翻转,在重型钢轮振动压实作用下颗粒主要沿竖直方向翻转;在工程机械静压下骨料颗粒振动能量主要沿竖直向和纵向传递,在重型钢轮振动压实作用下主要沿着竖直方向和行车方向传递;现场压实作用下的再生水稳混合料颗粒破碎没有室内静力压实作用下严重,室内静力压实作用下骨料颗粒破碎率比现场压实高20%,并且现场压实作用下混合料子颗粒分布曲线呈间断型,室内静力压实作用下混合料子颗粒分布曲线呈连续型. 展开更多
关键词 公路工程 再生水稳材料 建筑固废 智能颗粒 颗粒运动 颗粒破碎
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