弯道超高路段沥青路面的力学响应分析

车辆在弯道超高路段行驶时会受到离心力作用,而现行路面设计方法未考虑离心力的影响。工程实践发现,在沥青路面弯道超高路段病害较多。就这分析了路面超高路段的力学特征,推导出离心力导致轮载不平衡的计算公式。利用有限元软件,以高速公路典型沥青路面结构为例,定量分析了离心力对路面力学响应的影响。计算表明:考虑离心力后路面的力学响应均大于不考虑离心力的情况,且速度越高影响程度越大。可见离心力的存在和现行设计方法的不足是导致路面弯道薄弱环节的原因。     

移动荷载作用下沥青路面的动力响应分析

不考虑行车动荷载对路面影响的传统沥青路面设计方法存在诸多弊端,本文运用三维有限元动力学基本方法,建立了移动荷载作用下沥青路面结构的三维仿真模型,对移动荷载作用下路面的各力学指标做了响应分析,最后比较了车速对各力学指标的影响规律,发现随着车速的提高,沥青路面的各力学指标的动态响应峰值均减小.     

基于最优速度的弯道跟驰模型及其稳定性分析

为研究车辆在道路弯道上的跟驰特性及稳定条件,在经典OV模型的基础上,综合考虑路面摩擦、弯道半径和超高等因素的影响,结合弯道力学特性建立弯道OV模型。基于弯道路段车辆跟驰扰动原理,采用傅里叶级数收敛对模型线性稳定性进行分析,得到了弯道跟驰模型的扰动稳定性条件。依据敏感性系数影响因素,绘制了不同弯道弧度的弯道交通流稳定区域曲线图。为验证弯道跟驰模型的有效性,对模型进行计算机模拟和路测实验验证,结果表明:在相同初始密度条件下,弯道车流的稳定性随着弯道弧度的增大而逐渐降低。     

考虑横坡的沥青路面力学响应有限元分析

路面结构的横向坡度（横坡）包括路拱横坡和超高横坡。在一般的路面力学响应分析中均忽略其影响,即将路面各结构层视为水平。但实际上由于横坡的存在,各结构层有横向倾斜,这种倾斜对路面力学响应的影响需作进一步分析,本文利用大型有限元软件,以高速公路典型沥青路面结构为例,定量分析了不同横坡坡度对路面力学响应的影响。计算分析表明：横坡在0％～10％之间变化时,对路面结构的力学响应影响很小,所以,在一般的路面力学分析中忽略横坡的影响是可行的。     

非均布荷载作用下路面结构力学响应计算

选取了典型车型和典型路面结构,考虑了轮胎接地面积折减和压力的不均匀分布,进行非均匀分布垂直荷载作用下,沥青路面结构内力学响应的三维线弹性有限元计算,并分析了路面结构层模量变化时的影响。结果表明非均布荷载作用下面层结构内的剪应力值要明显大于均布荷载作用下的情况,现有设计方法可能低估了车辆荷载引起的路面响应。     

高速公路超高设计方法

在高速公路设计中．超高设计是一项很重要的设计内容。所谓超高就是为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力．将路面做成外侧高于内侧的单向横坡形式。合理的设置超高可以全部或部分抵消离心力,提高汽车行驶在曲线上的稳定性和舒适性。超高横坡度在圆曲线上是与圆曲线相适应的全超高．在缓和曲线上应是逐渐变化的。     

排水沥青路面处治超高渐变段路面积水问题的应用研究

针对超高外侧路面容易积水造成车辆侧滑的安全问题,开展了采用排水沥青路面处治超高渐变段路面积水的研究.进行了排水沥青混合料PA-13的配合比设计,确定了其合理级配和最佳沥青用量4.6％,设计空隙率为21％.依托南岳高速公路项目,对积水路段进行了试验路铺筑,优化了适用于PA-13沥青混合料的拌和及碾压工艺,提出了针对现有路面改造的排水路面铣刨加铺方案.结果表明:排水沥青路面在解决南岳高速公路超高渐变段路面积水问题中取得了良好的应用效果,可为养护工程处治积水路段提供参考.     

浅谈公路超高

公路的几何线形是平、纵、横三维的空间立体线形，设计时应进行综合考虑，一般把公路路面修筑成具有一定横向坡度的路拱形式。这样，在圆曲线路段的弯道上，当汽车沿着双向横坡的外侧车道行驶时，由于车重的平行面分力与离心的平行路面分力的方向相同，且均指向曲线外侧，将影响行车的横向稳定。圆曲线半径愈小，对汽车行驶的横面稳定影响愈大，故在弯道设计时，为了能象在路面内侧道行驶时那样同车重的平行路面分力抵销一部分横面力，以保证行车的横面稳定，行车道需要设置超高。     

水平荷载对复合式基层沥青路面力学响应的影响

为深入分析水平荷载对路面结构的影响,以复合式基层沥青路面结构为例,考虑层间不完全连续接触条件,竖向荷载采用重载条件,采用壳牌设计软件BISAR3.0为计算工具,考查水平荷载对复合式基层沥青路面力学响应的影响。结果表明:在层间不连续条件下,水平荷载对结构弯拉应变与弯拉应力分布没有影响,水平荷载作用使结构剪应力骤增、剪应力分布产生较大变化。     

基于动态模量的沥青路面力学响应分析

实测了某柔性基层沥青路面试验段各层沥青混合料在不同温度和荷载作用频率下的动态模量,利用时间-温度转化原理得到了各自的动态模量主曲线和时间-温度转化因子,并结合路面结构内的实测温度和较成熟的荷载频率预测方法,分析了路面结构内温度和荷载频率的变化对沥青混凝土力学参数的影响。在此基础上进行了基于动态模量的沥青路面力学响应分析,并将分析结果与采用我国规范中的抗压回弹模量得到的结果进行了比较分析。采用动态模量的方法可以考虑路面结构内温度和荷载频率对路面力学响应的影响,从而使分析结果更加科学合理。     

基于旧沥青路面结构强度评价的FWD弯沉检测技术研究

采用FWD对某高速公路旧沥青路面进行全线弯沉检测,以及对不同路面结构型式进行FWD与贝克曼梁弯沉比对试验检测,以分析评价旧沥青路面结构的强度状况。根据代表性路段旧沥青路面实测的结构层厚度和力学参数代表值,采用公路路面设计程序计算旧沥青路面顶面弯沉值,比较其与将FWD实测弯沉值转化为贝克曼梁弯沉代表值的差异,有益于旧沥青路面的弯沉检测。     

谈排水性沥青路面结构设计

通过对各种路面材料的性能试验和混合料配合比的设计研究,得到合适的排水性沥青路面材料和矿料级配表,在此基础上探讨新型的排水性沥青路面结构形式,并研究沥青路面坡度、路肩排水、超高段路面表面排水和中央分隔带排水等的设计。     

高速公路超高设计分析

在平曲线上设置超高,其目的是形成向心力,以平衡车辆在弯道上行驶的离心力.随着公路设计新理念的推广,应结合运行速度理论对不同等级、不同地区、不同交通获况的道路进行更加合理的超高设计,以保证道路行车安全.     

沥青路面下坡路段层间剪应力的分析

应用有限元分析方法分析超载、水平荷载和路面坡度三个因素对下坡路段沥青路面层间剪应力的影响。分析结果显示三个因素对沥青路面结构层层底的剪应力都有不同程度的影响,其中车辆超载影响最为明显,水平力次之。当超载、水平力和坡度三个因素联合作用时,会使得破坏极为严重。因此为了有效地控制下坡路段沥青路面的滑移破坏,应当严格限制车辆的超载、纵坡的坡度和减少紧急制动。     

公路超高设计的有关问题浅析

公路超高设计计算中较有难度的是超高缓和段长度的确定、公式中参数的确定以及超高缓和段长度小于缓和曲线长度时超高缓和段的设置问题等。本文就这些问题从行车受力、路容美观、路面排水及施工可行性等方面进行了分析和讨论,阐明了设计计算的步骤和方法。     

沥青跑道抗滑性能分析

为了提高机场沥青跑道的抗滑性能,保证飞机滑跑安全,分析了沥青道面防滑性能要求,研究了沥青道面摩擦系数、粗糙度、抗滑耐久性等防滑性能指标,参照国际民航的规定和中国沥青道面抗滑标准,提出了考虑飞机滑跑安全的道面技术参数,并对材料性质、沥青混合料类型与级配、沥青用量等因素对抗滑性能的影响进行了分析。分析结果表明:当沥青道面摩擦系数摆式仪测定值控制在45以上,构造深度大于0.4 mm时,飞机滑跑是安全的;通过选择坚硬石料作为沥青混合料的集料,采用沥青玛蹄脂碎石混合料作为面层材料,设计合理的坡度,及时清除道面积雪等设计与使用维护措施,可增强沥青道面抗滑性能。     

沥青路面动态响应数值分析

为了优化沥青路面结构设计,引入无反射边界,依据结构动力理论,利用有限元数值分析方法,对多层沥青路面在移动荷载作用下的动态响应进行了分析。发现沥青面层的拉应力和路表弯沉随着基层模量、层间摩擦系数、行车速度和面层材料阻尼的增大而减小,剪切应力随着轮胎接地压力和基层模量的增大而增大。分析结果表明:基层设计需要综合优化设计,简单增加基层模量和厚度都是不合适的;良好的层间接触状态以及使用较大阻尼的材料,有利于路面性能的改善;提高行车速度可以延长路面的使用寿命。     

结构层模量对路面力学响应影响的三维数值分析

目前关于路面结构层模量对路面结构力学响应影响的研究一般是利用弹性层状理论进行分析。从三维数值分析的角度，分别从路表弯沉、面层和基层内的压应力及拉应力等方面说明了结构层模量及基层条件对路面结构力学响应的影响。分析认为路面各结构层模量的提高能减小路面表面弯沉，较高的基层模量会增大面层内的压应力，较高的底基层模量能减小基层底面的拉应力。有关分析结果对路面结构的设计和施工具有参考价值。     

基层模量对沥青路面结构的力学响应

在沥青路面结构参数均不变的情况下,基于BISAR3.0软件,通过调整路面基层的模量来研究整个路面结构内部应力、应变和弯沉的分布规律,分析了沥青路面基层模量的变化对沥青路面结构层的影响,对合理选择路面结构参数,作好路面结构组合设计工作具有重要意义。