降雨入渗时沥青路面流固耦合作用的力学响应

应用ABAQUS软件建立降雨入渗条件下的沥青路面渗流有限元模型,得到相应的渗流规律和渗流场的分布状态;在建立合理的降雨渗流场边界的基础上,运用多孔介质流固耦合理论分析了沥青路面在渗水和行车荷载作用下的力学响应。研究表明:降雨入渗过程将会导致沥青路面内部饱和度和孔隙水压力出现显著的变化;在动态荷载的作用下,降雨入渗后的沥青路面内部各项应力指标呈现波动特性,孔隙水压力与流速出现了较大的正、负逆转。     

移动荷载作用下饱和沥青路面响应探析

我国高速公路广泛采用沥青混凝土路面结构,其使用性能除了与本身材料和结构相关外,还受外界环境如温度、水等影响.基于多孔介质理论,采用大型有限元分析软件ABAQUS模拟饱和沥青路面在移动荷载作用下的动力响应,分析了不同速度、荷载作用下路面结构的应力、应变及孔隙水压力变化规律.分析结果表明,随着车速的增加,路面结构内部承受的应力逐渐减小,孔隙水压力则较快速的增长,对路面不利影响逐渐增大;随着荷载的增大,路面结构内部承受的应力以及孔隙水压力均呈线性增长.该研究可为认识沥青路面水损害和防范水损害提供理论指导.     

水泥混凝土路面半刚性基层的孔隙水压力特性

基于多孔介质弹性理论,运用ABAQUS有限元分析软件对水泥混凝土路面半刚性基层的孔隙水压力进行了数值模拟,计算了不同外部荷载和路面结构条件下的基层孔隙水压力分布规律。分析结果表明:在饱水状态下,基层孔隙水压力随面层厚度、面层模量、基层厚度与基层渗透系数的增大而减小,随基层模量的增大而增大,但面层和基层模量对孔隙水压力的影响不显著;孔隙水压力随交通荷载的增大而呈线性增大,在荷载相同时,荷载分布越密集,对基层孔隙水压力分布的影响越显著,加载模式只影响孔隙水压力的消散过程;孔隙水压力随行车速度的增大而增大,消散过程加快。     

沥青路面水损害的形成机理及治理措施

近几年．我国高速公路的发展可以说突飞猛进，沥青路面被广泛应用于高速公路，然而沥青路面却容易出现水损害现象。所谓沥青路面水损害，是指沥青路面在有孔隙水的工作条件下．由于交通动荷载和温湿胀缩的反复作用．进入路面孔隙的水不断产生动水压力或真空负压抽吸的循环作用.     

沥青路面水损害分析

针对沥青路面水损害问题,运用轴对称有限元方法分析了不同等级轴载作用下沥青路面层间孔隙水压力的变化规律.研究结果表明,孔隙水压力将造成路面层间的严重冲蚀,导致沥青与集料过早剥离而诱发水损害,而超载将加速这一进程.     

荷载与渗压耦合作用下沥青面层层底裂纹扩展分析

基于线弹性断裂力学原理和有限元分析方法,对汽车荷载与动水压力耦合作用的面层层底含裂纹的沥青路面进行裂纹扩展规律研究与分析.结果表明:动水压力的作用明显改变了对称荷载与偏荷载作用下沥青面层层底的裂纹扩展规律,并随着动水压力增大,裂纹尖端呈现张拉型扩展与剪切型扩展共同作用的复合形式,从而加速了沥青路面的破坏.     

孔隙水对沥青路面破坏机理及防治措施分析

路表面的水会进入路面的连通空隙且滞留在其中,在车辆荷载的作用下,路面会发生的变形,而积留在空隙中的水的流动受阻,会产生很大的空隙水压力。尤其是在雨雪天气时,路面存在大量积水,在高速行驶的车辆作用下,轮胎接地处会形成很高的水压,路面上的水被挤入沥青路面内部。由于荷载作用产生路面瞬间变形,空隙的体积会突然缩小,水的弹性变形产生很大体积应力．对沥青混合料孔隙造成破坏。同时,孔隙水压力还会造成路面层间冲刷侵蚀、沥青膜的剥落．     

排水性沥青混合料水稳定性研究

水损害是沥青路面早期破坏的一种最常见的破坏形式。在雨季或初春冻融期间,水经沥青路面孔隙、裂缝进入沥青路面内部后,在车轮轮胎动态荷载产生的动水压力或真空抽吸冲刷的反复作用下,水分逐渐渗入沥青与矿料的界面或沥青内部,使沥青与矿料之间的粘附性降低并逐渐丧失粘结能力,从而使沥青膜逐渐从矿料表面剥离,     

水-荷载耦合作用下沥青混合料性能变化分析

相应的试验设计在一定程度上模拟了实际沥青路面的水、温、荷载作用状况;水、温的动态作用使得沥青材料的使用寿命发生明显衰减;重载条件下,水-荷载的耦合作用对沥青路面使用寿命的衰减作用更加明显.     

水-荷载耦合作混合料性能变用下化分青沥析

相应的试验设计在一定程度上模拟了实际沥青路面的水、温、荷载作用状况;水、温的动态作用使得沥青材料的使用寿命发生明显衰减;重载条件下,水-荷载的耦合作用对沥青路面使用寿命的衰减作用更加明显。     

基于有限元分析的透水沥青路面结构优化方案

为深入分析降雨条件下透水沥青路面排水层内部渗流状况,更充分地发挥透水材料的渗透性能优势,对透水沥青路面的结构进行了优化。采用有限元软件SEEP/W,基于非饱和渗流理论分析了排水层在降雨过程中的内部渗流状况,针对影响排水层排水效率的结构性因素,提出了透水沥青路面的结构优化方案,并对该方案进行瞬态模拟。模拟结果表明,与常规方案相比,所提出的优化方案均在不增加排水层材料用量的情况下,大幅度提高了路面排水能力。其中,2%横坡路段,不等厚上面层模型和增设排水沟模型相较常规模型,在对降雨强度的适应能力方面分别提高了38.2%和158.8%;8%横坡路段,不等厚上面层模型和不等厚-增沟模型相较常规模型,在对降雨强度的适应能力方面分别提高了130.8%和234.6%。研究表明,对透水沥青路面结构进行的优化有效提高了其排水性能,增强了透水路面排水层对降雨的应对能力。     

降噪环保沥青路面技术研究与工程实践张志祥

对橡胶沥青绿色降噪环保路面技术进行了研究,包括材料选择、配合比设计方法、性能验证等设计要点,采用复合车辙试验进行高温性能验证,提出了橡胶沥青降噪路面的设计方法流程;并通过自行开发的车载式轮胎/路面噪声测试仪,对各种路面类型的噪声进行了测试,验证了降噪路面的降噪效果。     

热反射涂层路面温度场模型建立与分析

基于传热学及气象学原理,采用有限元软件ANSYS CFX建模分析热反射涂层路面、普通沥青路面、水泥路面等3种路面的温度场,表明反射率越高,路面表面温度越低;反射率为51%的热反射涂层路面较沥青路面和水泥路面最大降温值分别为9℃和3℃。同时对这3种路面温度进行了实测验证,理论分析与实测结果基本一致。     

多孔性沥青路面的降噪机理及评价方法

多孔性沥青路面具有排水、抗滑、降噪等功效。是一种值得推广应用的多功能性路面。从多孔吸声和消声降噪两个角度解释多孔性沥青路面的降噪机理,提出采用室内实验与现场测试相结合的方法来评价多孔性路面的降噪性能,对于减少噪声污染具有积极的意义。     

排水性沥青路面的结构构造与排水功能设计

针对设置透水性沥青混合料表层的排水性沥青路面,在沿海高速公路的盐城至南通段进行了工程实践,从其适应排水功能及满足路面结构使用耐久性要求出发,对其结构构造及排水功能的设计进行了分析,作出了相应设计分析与调整,实体工程的实施取得了良好的效果。     

高等级公路沥青混合料组成设计

通过对沥青混凝土路面使用过程中的特性 ,从理论上对沥青混合料配合比设计进行了分析 ,并对现场施工使用情况进行了总结 ,为沥青混合料组成设计提供理论参考     

沥青混凝土路面开裂破坏的渗流模型分析

渗流模型是处理相变与临界现象的有力工具,在本质上属于概率论的一个分支。沥青混凝土路面的开裂破坏是由于无数条微裂缝之间相互连通而导致的,其微裂缝无限连通的过程在数学上属于渗流问题。将渗流模型理论应用于沥青混凝土路面破坏过程的描述,通过选择合适的渗流模型,对沥青混合料破坏的最近邻、次近邻和第三近邻等3种状态的渗流演变过程进行了计算分析,用重整化群方法求出渗流阈值,用以确定沥青混凝土路面开裂破坏的临界条件,为沥青混凝土路面破坏研究提供一种新的思路。     

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。