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122米陽光銀蟲 (正式寫手)
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[交流]
道路設(shè)計中為什么采用抗壓回彈模量而不是彈性模量
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在眾多參考文獻(xiàn)中并沒有見到相關(guān)描述，以下是我的理解，有不當(dāng)之處歡迎大家批評指正，共同學(xué)習(xí)。 在測試抗壓回彈模量時，需要不停的加載卸載，求取單位壓力與回彈變形關(guān)系曲線。如圖1所示。 然后在計算回彈模量時，采取一定的單位壓力對應(yīng)的回彈變形，根據(jù)公式（T0808-2）計算抗壓回彈模量。如圖2所示。所謂一定的單位壓力是指無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定基層材料為0.5~0.7MPa；無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定底基層材料為0.2~0.4MPa。至于為什么選取這樣的數(shù)值，原因如圖3所示。 從圖3可以看出，計算抗壓回彈模量的計算單位應(yīng)力能夠準(zhǔn)確地反映道路實際工作狀況，因此，抗壓回彈模量能夠較為準(zhǔn)確地對應(yīng)道路實際工作情況。 相比之下，彈性模量（我姑且理解為應(yīng)力-應(yīng)變曲線的切線斜率）并不能準(zhǔn)確的對應(yīng)道路實際工作情況。如圖4所示（為了偷懶，就用荷載-位移曲線代替吧）。 由上圖可知，即便是水泥穩(wěn)定碎石，峰值前曲線也不是絕對的直線（圖3中經(jīng)過修正后的曲線，也不是完全的直線），此時彈性模量（切線斜率）就是包含了多種應(yīng)力狀態(tài)的平均值，并不能準(zhǔn)確對應(yīng)道路實際工作狀況。 那么問題來了，如果計算單位壓力選好了，就能準(zhǔn)確對應(yīng)道路實際工作狀況，為什么還需要單位壓力與回彈變形關(guān)系曲線呢？直接根據(jù)應(yīng)力-應(yīng)變曲線計算不是很省事嗎？況且，在獲取單位壓力與回彈變形關(guān)系曲線之前還需要做無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗（順便能夠得到應(yīng)力-應(yīng)變曲線）。 圖5給出了一個解釋。 由上圖可知，在進(jìn)行抗壓回彈模量試驗時，需要根據(jù)試件狀態(tài)進(jìn)行微調(diào)，以此保證材料盡量處于線彈性狀態(tài)。簡而言之，抗壓回彈模量試驗還是比較精確的。而應(yīng)力-應(yīng)變曲線簡單粗暴，并沒有根據(jù)材料的應(yīng)力松弛或者蠕變現(xiàn)象進(jìn)行調(diào)整，試件直接壓，壓完了就獲得曲線了，因此，這種曲線是非常粗糙的。 結(jié)論：抗壓回彈模量能夠更加準(zhǔn)確地對應(yīng)道路實際工作狀況。 實現(xiàn)方式有兩個：1.選取道路實際工作狀態(tài)對應(yīng)的計算單位壓力；2.相比于應(yīng)力-應(yīng)變曲線，單位壓力與回彈變形關(guān)系曲線更加準(zhǔn)確反應(yīng)道路的線彈性狀態(tài)。 圖1 單位壓力與回彈變形關(guān)系曲線.jpg 圖2 抗壓回彈模量計算公式.jpg 圖3 計算單位壓力的取值.jpg 圖4 荷載位移曲線.jpg 圖5 應(yīng)力松弛與蠕變.jpg |
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