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期刊信息/Journal information
长沙理工大学学报（自然科学版）
长沙理工大学
长沙理工大学学报（自然科学版）

长沙理工大学

童小娇

季刊

1672-9331

lgdxxb2010@126.com

0731-82617276

410076

湖南省长沙市赤岭路45号长沙理工大学图书馆B馆3楼

长沙理工大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Changsha University of Science and Technology(Natural Science)CSTPCD
查看更多>>本刊是长沙理工大学主办的以公路、交通、电力、动力、信息、机械、数学、化学等专业学科为主的综合性学术期刊。
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    纯应力主轴旋转下固有各向异性砂土力学特性

    刘超董彤孔亮王睢...
    1-10,20页
    查看更多>>摘要：[目的]进一步揭示固有各向异性和偏应力q对砂土力学特性的影响,深化对土应力方向依赖性的认识.[方法]利用新型制样装置制备具有固有各向异性的砂土空心圆柱试样,结合空心圆柱扭剪仪,开展一系列不同沉积面倾角α3和q条件下的不排水纯应力主轴旋转试验.[结果]在纯应力主轴旋转条件下,砂土临界周数随着α3和q的改变而改变,其数值最大可相差9倍;孔压前期累积速率也与α3和q有关,但中期稳定后的孔压数值受两者的影响较小;随着α3和q增大,剪应变累积速度加快,滞回圈面积及倾角也会发生变化.[结论]砂土的应变发展规律、孔压变化、剪应力-剪应变关系等动力学特性均与固有各向异性和q密切相关,且q的改变也会引起固有各向异性与动力学特性之间关系的变化.

    土力学砂土固有各向异性纯应力主轴旋转应变分量孔压剪应力-剪应变关系

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    微结构依赖的界面土分数阶本构模型

    谷成龙孙逸飞叶至韬黄星博...
    11-20页
    查看更多>>摘要：[目的]建立考虑微结构影响的界面土本构模型并对其进行验证.[方法]模型中引入考虑颗粒定向排列和颗粒破碎影响的微结构标量,该标量影响了剪胀状态线与临界状态线之间的距离.采用土体分数阶塑性本构方法,建立微结构依赖分数阶本构模型.采用带误差控制的欧拉-柯西算法,在Matlab中编写所建立的模型,并验证在三维和二维、不同边界条件、不同微结构边界值情况下,模型数值模拟与实际试验数据的应力变形规律的匹配性.[结果]建立了含有10个模型参数的界面土分数阶本构模型,该模型可以准确地描述在三维常法向应力/刚度条件下界面土的三维剪切行为.微结构标量向其边界值演化,在不同微结构边界值条件下,模拟预测值均高于实测值,但预测值的应力位移变化趋势均与试验数据的一致.[结论]所建模型可以较好地模拟界面土硬化、软化、剪胀和剪缩等力学行为,且模型参数均可通过试验获得.本研究可为考虑微结构影响的土与结构物接触面本构理论研究提供参考.

    界面土组构分数阶本构模型状态依赖

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    特殊土改良方法及原理研究综述

    周世杰张锐肖宇鹏李邦武...
    21-34页
    查看更多>>摘要：土质改良是特殊土路基工程中常见的手段.为推动特殊土路基的发展,对目前主要的改良方法进行回顾和介绍.基于目前土质改良方法的基本原理,可分为物理改良和化学改良两类;分析了各种改良方法的优缺点及其适用地区,并从微观结合水角度对特殊土改良的调控机理进行了讨论与展望.虑经济性和环保性,物理和化学改良均须因地制宜,可研究多种材料共同作用的改良方法,从而弥补使用单一材料改良存在的不足.揭示了影响土体强度等特性的内在机理,发现物理和化学改良均会对土中结合水产生显著影响,结合水的变化可能是影响土体强度的主要原因.在未来的工程建设中,可对大部分固体废弃物加以利用,实现变废为宝的目标.本文可以为不同类型的特殊土路基处理提供基础知识和实践方法,同时也可为特殊土用作路基填料提供决策建议和依据.

    道路工程特殊土路基土质改良改良机理结合水

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    结构性对软黏土次固结特性影响的试验研究

    应胜一陈波许四法金盼...
    35-43页
    查看更多>>摘要：[目的]分析软黏土原状样和重塑样次固结系数随固结压力的演化规律,比较不同试样的孔隙比和孔径分布曲线,探究结构性影响软黏土次固结特性的内在机理.[方法]对上海和温州软黏土的原状样和重塑样开展不同固结压力下的次固结试验及相同孔隙比下的压汞试验,得到试样在对应固结压力下的次固结系数及孔径分布曲线.[结果]原状样的次固结系数随固结压力的增大呈先增大后减小的变化规律,重塑样的次固结系数基本不受固结压力的影响.相同孔隙比下的原状样和重塑样在孔径分布上存在明显差异,而两者的次固结系数基本一致.但是,相同压力下的原状样和重塑样的次固结系数差值与孔隙比差值具有良好线性关系.[结论]固结压力对原状样次固结系数具有重要影响,但对重塑样次固结系数的影响可忽略不计.此外,相同压力下的原状样和重塑样的次固结系数差异,主要是结构性引起两种试样的孔隙比不同所致的,而孔隙结构对次固结系数的影响可忽略不计.

    软黏土结构性次固结系数孔径分布孔隙比

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    基于双孔模型的黏土渗透特性预测

    牛庚田宇程瑞志周春元...
    44-50页
    查看更多>>摘要：[目的]粗粒土的渗透模型比较成熟,然而黏性土的渗透系数很难精确预测,改进经典KC(Kozeny-Carman)渗透方程应用于黏性土具有实际意义.[方法]基于文献中不同孔隙比的孔径分布曲线,提出了界定集聚体间孔隙与集聚体内孔隙的方法.在双孔模型框架下,扣除对渗流不起作用的集聚体内部孔隙,计算出有效孔隙比和有效比表面积,最终对经典KC渗透方程进行了修正.[结果]选用文献中3种不同黏性土验证改进方程的准确性,对比试验值、经典KC方程预测值与改进KC方程预测值,改进KC方程预测效果有了很大提升,与试验值比较吻合.[结论]基于双孔模型的改进KC渗透方程在一定范围内可以应用于黏性土渗透特性预测,具有一定的实用性.

    渗透系数黏性土双孔模型孔径分布有效孔隙比有效比表面积

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    干湿循环作用下炭质泥岩孔隙演化及本构模型研究

    刘新喜肖俊李盛南马凯...
    51-60页
    查看更多>>摘要：[目的]建立干湿循环作用下炭质泥岩的损伤本构方程.[方法]对0、5、10和15次干湿循环作用下的炭质泥岩进行核磁共振试验,探讨炭质泥岩孔隙演变规律,并对干湿损伤的炭质泥岩进行单轴压缩试验,研究干湿循环对岩石力学特性的影响.在此基础上,利用Weibull分布函数表征岩石损伤演化,考虑干湿损伤炭质泥岩的孔隙变形,建立炭质泥岩的损伤本构方程.[结果]随干湿循环作用次数的增加,炭质泥岩孔隙增多、尺寸增大,小孔汇合、贯通形成中孔.干湿循环加剧炭质泥岩力学性质劣化,干湿损伤后的炭质泥岩峰值应力和弹性模量减小、延性增强.损伤本构方程可以较好地描述炭质泥岩应力应变发展的全过程,特别是可以较好地反映岩石压密阶段的非线性变形.[结论]该损伤本构模型有较高的适用性,可为干湿环境下炭质泥岩边坡工程的建设提供参考.

    干湿循环炭质泥岩孔隙演化岩石损伤本构模型

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    密级配橡胶沥青路面降噪技术原理与研究综述

    韩大勇王亮郭朋召鲁巍巍...
    61-78,106页
    查看更多>>摘要：密级配橡胶沥青路面是低噪声路面发展的新形式.为了推动低噪声路面的发展,阐述了轮胎/路面噪声的产生、增强机理及密级配橡胶沥青路面的降噪机理和降噪效果.首先介绍大孔隙和密级配两种类型降噪沥青路面及其降噪机理,然后对轮胎/路面噪声的产生和增强机制进行论述,接着针对密级配降噪沥青路面降噪模式、胎路噪声的影响因素及检测方法进行重点评述,最后对密级配低噪声沥青路面的发展及优化方向进行展望.大多数低噪声沥青路面都偏向于开级配大孔隙类型,对密级配沥青路面的降噪机理及实现路径研究较少.开级配大孔隙沥青路面在孔隙堵塞时,其降噪效果急剧下降,并且堵塞的孔隙难以恢复,这制约了其广泛使用.而密级配橡胶沥青路面通常依靠自身丰富的表面纹理及橡胶颗粒的弹性实现吸声阻尼降噪,故不存在上述不足.密级配橡胶沥青路面虽在降噪效果方面不如开级配大孔隙路面,但因其优异的路用性能和持久稳定的降噪效果,已成为低噪声路面在实际工程应用中的重要选择.为了更好应用密级配橡胶降噪沥青路面,未来应重点研究影响其降噪效果的诸多重要因素,如橡胶颗粒的掺入方式、粒径和掺量等.

    道路工程降噪路面沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)密级配橡胶沥青路面降噪机理噪声检测

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    生物油-树脂复合调优技术研究进展与性能评价

    陈谦刘思拓王朝辉李彦伟...
    79-94页
    查看更多>>摘要：梳理和总结生物油-树脂复合调优技术的研究进展,探索生物油-树脂复合材料的性能评价方法,为该材料的进一步应用和发展提供基础知识和借鉴方法.分析生物油-树脂复合材料的材料组成及基本性质,明确生物油-树脂复合材料的分类及相应制备工艺,评价不同类型生物油-树脂复合材料的基本性能及力学性能,从微细观角度阐释生物油-树脂复合机理.根据调优目标及材料配比,生物油-树脂复合材料分为生物油改性树脂及树脂改性生物油两类.现阶段研究聚焦于生物油改性树脂,其中以生物油代替苯酚合成改性酚醛树脂研究为主.生物油与树脂经复合调优既可补强生物油的高温性能,亦可改善树脂的柔韧性.但随着生物油掺量提高,复合材料的拉伸强度、黏结强度均不断降低.基于综合性能考虑,推荐复合材料中的生物油掺量为10%～30%.本研究为生物油-树脂复合材料的合成体系优化、制备工艺更新等深度研发与进一步推广拓展新思路.

    生物油树脂复合材料性能评价复合调优

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    废旧橡胶沥青发泡特性与最佳发泡条件研究

    赵晓康马川义陈鲁川张久鹏...
    95-106页
    查看更多>>摘要：[目的]弥补传统泡沫沥青冷再生混合料力学性能的不足,将橡胶沥青与发泡技术结合,开发一种新型橡胶泡沫沥青.[方法]借助废植物油预润工艺制备了胶粉掺量为15.0%的两种不同活化程度的橡胶沥青,通过发泡特性优化试验,确定最佳发泡条件与工艺技术.[结果]采用活化橡胶沥青制备泡沫沥青具有可行性,发泡气压、发泡温度和发泡用水量对橡胶沥青发泡效果具有重要影响.橡胶沥青的膨胀率随发泡气压的升高而降低,本研究推荐300 kPa为最佳发泡气压.联合废植物油活化工艺和发泡剂,可实现膨胀率高达20.2倍、半衰期超过30 s的发泡效果.[结论]本研究有望解决橡胶沥青发泡效果差的难题,为橡胶泡沫沥青的推广应用提供技术参考.

    道路工程泡沫沥青橡胶沥青发泡特性膨胀率

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    PAM-10/OGFC-10沥青混合料渗水性能对比研究

    关宏信李俊资高煜王文强...
    107-115页
    查看更多>>摘要：[目的]探讨多孔沥青混合料PAM-10与开级配排水沥青混合料OGFC-10渗水性能的差异,为排水路面沥青混合料类型的选取提供一定的参考.[方法]对空隙率为12.5%、14.0%、15.5%、17.0%的PAM-10及空隙率为22.0%的OGFC-10沥青混合料试件开展连通空隙率试验、计算机断层扫描(computed tomography,CT)空隙内部特征试验、竖向渗透系数试验、抗冲刷性及抗堵塞性试验,对比分析两种排水沥青混合料的渗水性能.[结果]PAM-10的内部空隙结构比OGFC-10的更容易形成连通空隙;空隙率为17.0%的PAM-10竖向渗透系数与空隙率为22.0%的OGFC-10的相当;动水冲刷对OGFC-10的影响大于对PAM-10的影响;OGFC-10的抗堵塞性能比PAM-10的差.[结论]PAM-10的竖向渗透性、抗冲刷性能及抗堵塞性能均比OGFC-10的更优.

    道路工程沥青混合料渗水性能空隙特征PAM-10OGFC-10抗堵塞

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