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基于半解析有限元的水泥路面荷载响应分析

沈凯仁 陈先华 周杰 张含宇

沈凯仁, 陈先华, 周杰, 张含宇. 基于半解析有限元的水泥路面荷载响应分析[J]. 工程力学, 2020, 37(2): 134-144. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0122
引用本文: 沈凯仁, 陈先华, 周杰, 张含宇. 基于半解析有限元的水泥路面荷载响应分析[J]. 工程力学, 2020, 37(2): 134-144. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0122
SHEN Kai-ren, CHEN Xian-hua, ZHOU Jie, ZHANG Han-yu. STUDY OF THE CEMENT PAVEMENT MECHANICAL RESPONSE USING THE SEMI-ANALYTICAL FINITE ELEMENT METHOD[J]. Engineering Mechanics, 2020, 37(2): 134-144. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0122
Citation: SHEN Kai-ren, CHEN Xian-hua, ZHOU Jie, ZHANG Han-yu. STUDY OF THE CEMENT PAVEMENT MECHANICAL RESPONSE USING THE SEMI-ANALYTICAL FINITE ELEMENT METHOD[J]. Engineering Mechanics, 2020, 37(2): 134-144. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0122

基于半解析有限元的水泥路面荷载响应分析

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0122
基金项目: 国家自然科学基金面上项目(51778136)
详细信息
    作者简介:

    沈凯仁(1996-),男,江西人,硕士生,主要从事道路与铁道工程研究(E-mail:shenkr@seu.edu.cn);周杰(1992-),男,江苏人,博士生,主要从事道路与铁道工程研究(E-mail:zhoujie@seu.edu.cn);张含宇(1996-),男,重庆人,硕士生,主要从事道路与铁道工程研究(E-mail:hy_zhang@seu.edu.cn).

    通讯作者: 陈先华(1976-),男,安徽人,教授,博士,博导,主要从事道路与铁道工程研究(E-mail:chenxh@seu.edu.cn).
  • 中图分类号: U416.216

STUDY OF THE CEMENT PAVEMENT MECHANICAL RESPONSE USING THE SEMI-ANALYTICAL FINITE ELEMENT METHOD

  • 摘要: 基于半解析有限元原理和MATLAB软件,开发了水泥路面荷载响应分析程序CP-SAFEM(cementpavement semi-analytical finite element method)。将CP-SAFEM应用到具体工况中,与现行规范和ABAQUS进行了荷载应力的对比验证。结果表明:对于单层板路面,CP-SAFEM与规范公式计算结果误差不超过1%;对于双层板路面,CP-SAFEM与规范公式计算结果误差约为6%; CP-SAFEM与ABAQUS各项力学响应计算结果最大误差不超过5%;当横断面采用相同的网格划分时,CP-SAFEM的计算时间为ABAQUS的1/6;以弯拉应力作为力学指标确定了水泥路面的临界荷位。各项研究表明CP-SAFEM具有良好的计算精度和运算效率。
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-03-18
  • 修回日期:  2019-05-27
  • 刊出日期:  2020-05-27

基于半解析有限元的水泥路面荷载响应分析

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0122
    基金项目:  国家自然科学基金面上项目(51778136)
    作者简介:

    沈凯仁(1996-),男,江西人,硕士生,主要从事道路与铁道工程研究(E-mail:shenkr@seu.edu.cn);周杰(1992-),男,江苏人,博士生,主要从事道路与铁道工程研究(E-mail:zhoujie@seu.edu.cn);张含宇(1996-),男,重庆人,硕士生,主要从事道路与铁道工程研究(E-mail:hy_zhang@seu.edu.cn).

    通讯作者: 陈先华(1976-),男,安徽人,教授,博士,博导,主要从事道路与铁道工程研究(E-mail:chenxh@seu.edu.cn).
  • 中图分类号: U416.216

摘要: 基于半解析有限元原理和MATLAB软件,开发了水泥路面荷载响应分析程序CP-SAFEM(cementpavement semi-analytical finite element method)。将CP-SAFEM应用到具体工况中,与现行规范和ABAQUS进行了荷载应力的对比验证。结果表明:对于单层板路面,CP-SAFEM与规范公式计算结果误差不超过1%;对于双层板路面,CP-SAFEM与规范公式计算结果误差约为6%; CP-SAFEM与ABAQUS各项力学响应计算结果最大误差不超过5%;当横断面采用相同的网格划分时,CP-SAFEM的计算时间为ABAQUS的1/6;以弯拉应力作为力学指标确定了水泥路面的临界荷位。各项研究表明CP-SAFEM具有良好的计算精度和运算效率。

English Abstract

沈凯仁, 陈先华, 周杰, 张含宇. 基于半解析有限元的水泥路面荷载响应分析[J]. 工程力学, 2020, 37(2): 134-144. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0122
引用本文: 沈凯仁, 陈先华, 周杰, 张含宇. 基于半解析有限元的水泥路面荷载响应分析[J]. 工程力学, 2020, 37(2): 134-144. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0122
SHEN Kai-ren, CHEN Xian-hua, ZHOU Jie, ZHANG Han-yu. STUDY OF THE CEMENT PAVEMENT MECHANICAL RESPONSE USING THE SEMI-ANALYTICAL FINITE ELEMENT METHOD[J]. Engineering Mechanics, 2020, 37(2): 134-144. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0122
Citation: SHEN Kai-ren, CHEN Xian-hua, ZHOU Jie, ZHANG Han-yu. STUDY OF THE CEMENT PAVEMENT MECHANICAL RESPONSE USING THE SEMI-ANALYTICAL FINITE ELEMENT METHOD[J]. Engineering Mechanics, 2020, 37(2): 134-144. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0122
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