环保橡胶混凝土在道路排水管涵中的应用研究.pdf

2 0 1 5年 第 7 期 ( 总 第 3 0 9 期 ) N u mb e r 7 i n 2 0 1 5 ( T o t a l N o 3 0 9) 混 凝 土 Co n c r c t c 实用技术 PRACTI CAL TECHNoL oGY d o i ： 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 - 3 5 5 0 2 0 1 5 0 7 0 3 7 环保橡胶混凝土在道路排水管涵中的应用研究 杨锐 。王兆 ( 江苏建筑学院，江苏 徐州 2 2 1 1 1 6 ) 摘要： 环保橡胶混凝土是一种新型的建筑材料 ， 该材料应用在道路工程中可以提高道路排水管的建造质量， 达到保温和抗径 向变形的效果。 为了研究环保橡胶混凝土的物理性能， 采用试验和数值仿真模拟相结合的方式对环保橡胶混凝土 的力学参数和 保温效果进行测试， 通过试验得到了管道极限承载力和温度的变化关系。 利用 A N S Y S软件命令流对数值计算进行二次开发 ， 并 建立了道路排水管的数学模型， 通过数值仿真模拟计算得到了环保橡胶混凝土的温度分布云图和径向应变云图， 为道路工程新 材料的研究提供了一种新的方法。 关键词 ： 环保橡胶 ； A NS Y S软件； 数值仿真； 极限承载力 ； 二次开发； 新材料 中图分类号： T U 5 2 8 0 1 文献标志码 ： A 文章编号： 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 5 ) 0 7 0 1 4 4 0 3 Ap p l i c a t i o n o f e n v i r o n me n t a l r u b b e r c o n c r e t e i n d r a i n a g e p i p e o f r o a d Y AJ VG Ru J ， WANG Zha o ( a n g s u I n s ti t u t e o f Ar c h i t e c t u r a l T e c h n o l o g y ， Xu z h o u 2 2 1 1 1 6 ， Ch i n a ) Ab s t r a c t ： E n v i r o n me n t a l r u b b e r c o n c r e t e i s a n e w b u i l d i n g ma t e ri a l ， wh i c h c a n i mp r o v e t h e c o n s t r u c ti o n q u a l i t y o f r o a d d r ain a g e t u b e i n r oa d e n g i n e e ring a n d a c h i e v e e f f e c t o f k e e pi n g wa r m a n d r a dia l a n t i d e f o r ma ti o n I n o r de r t o s t u d y the p h ys i c a l p r o p e r t i e s o f e n v i r o n me n t a l rob b e r c on c r e t e， we us e me t ho d s o f e x p e rime n t a n d n u me ric a l s i mu l a ti o n t o t e s t me c h ani c a l p a r a me t e r s an d e f f e c t o f t h e r mal i n s u l a tio n o f c o n c r e Th r o u g h the e x p e rime n t we o b t a i n the r e l a ti o n b e t we e n u l ti ma t e b e a r i n g c a p a c i t y and t e mp e r a t u r e W e u s e t h e s o f t ware o f ANS YS t o s e c o n d a r y d e v e l o p me n t o n c o mmand s t r e a m n u me ric a l c a l c ul a tio n， an d e s t a b l i s h a ma t he ma t i c al mo d e l o f r o a d d r a i n a g e t u b e Th r o ug h the n u me r i c al s i mu l a ti o n we g e t the t e mpe r a t u r e dis t r i b uti o n a n d the r a d i al s t r a i n n e p h o g r am o f e n v iro n me n t a l r u b b e r c o n c r e t e I t p r o v i d e s a n e w me tho d t o s tud y n e w ma t e ria l s i n r o a d e n g i n e e rin g K e y wo r d s： e n v i r o n me n t al r u b b e r ； ANS YS s o f t ware ； n u me ri c a l s i mu l a ti o n； u l ti ma t e b e a r i n g c a p a c i t y； s e c o n d a r y d e v e l o p me n t ； n e w ma t e r i a l s 0 引 言 随着道路工程施工技术的提高 ， 很 多新型材料被应用 在了道路施工建设中， 这大大提高了道路的力学性能， 延 长了使用寿命， 在道路工程的建设过程中， 对于新材料的 开发不容忽视。 本研究采用试验和数值仿真模拟的方式对 这种新型材料进行了力学性能测试 ， 并通过对 比试验和数 值模拟得到的极限承载能力随温度 的变化 曲线来验证结 果的有效性和可靠性， 是道路工程新材料开发的一种新的 方法 ， 为道路工程施工技术 的研究提供 了技术参考。 1 环保橡胶混凝土在道路工程中的应用概述 环保橡胶混凝土是一种新型的建筑材料 ， 是利用废旧 轮胎制得的橡胶颗粒取代普通混凝土中的部分细骨料配 制成。 由于其具有混凝土和橡胶的双重力学性能n - 2 ， 这 使得该材料的力学性 能变得 复杂起 来。 A NS Y S是专业 的 结构分析软件 ， 在道路工程 中被广泛 的应用在强度校 核和分析中， 笔者采用试验和数值仿真模拟结果对 比的方 式对橡胶混凝土力学性能进行研究 ， 研究 的基本流程 如图 1 所示。 图 1 道路环保橡胶混凝土分析流程图 图 1 表示道路排 水管 的橡胶混 凝土力学特性分析流 程 ， 利用试验方法得 到材料的温度和应变关系 曲线 ， 利用 A N S Y S数值仿真计算 的方法得到温度分布云 图和轴向应 变分布云图 ， 最终实现 对环保橡 胶混凝 土 的力 学性 能分 析 。 收稿日期 ： 2 0 1 4 1 0 2 5 基金项 目： 国家住建部研究开发项 目( 2 0 1 3 一 K 4 3 9 ) ； 江苏省教育厅自然科学项目( J H Z D 2 0 1 2 3 7 ) 1 44 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m