动态荷载下半刚性沥青路面弯沉的影响因素

在ABAQUS中建立移动的周期荷载,模拟真实的车辆荷载,分析连续式弯沉检测中检测速度、轴载大小、检测温度对路表弯沉产生的影响。计算表明:车速由40 km·h~(-1)增加到120 km·h~(-1)时,车速对弯沉值的影响显著,弯沉值下降了15.22%,尤其是在低速行驶时更加明显;路表弯沉与轴载大小基本上按照线性比例增加;当温度较低时,路表弯沉随温度较为缓慢变化,接近线性变化;当温度较高时,路表弯沉随温度的变化加快。研究结果初步揭示了检测参数对路表弯沉的影响,为连续式弯沉检测设备的开发应用提供了依据。     

考虑不同轴载和行车速度的沥青路面弯沉响应分析

利用ANSYS有限元分析软件建立沥青路面结构有限元分析模型,计算了不同行车速度条件下轮隙中心处和荷载作用面正下方的路表弯沉响应规律,研究弯沉和行车速度的关系;然后考虑不同荷载水平,分析重载条件下的路表弯沉响应.研究表明,沥青路面动态弯沉和静态弯沉之间存在显著差异,移动荷载(车速为30 km/h)作用下路表弯沉为静载作用下路表弯沉的50％左右;随行车速度增加,路表弯沉峰值减小,且峰值出现时间出现滞后;超载60％和140％时,弯沉等效的轴载换算系数分别为0.93和1.03,大于规范给出非标准轴载按弯沉等效的轴载换算系数0.87.     

基于动态模量的长大纵坡沥青路面结构响应特性

长大上坡段沥青路面车辙病害问题一直是工程界讨论的热点问题,同样也是难点问题。据文献[1-3]的相关研究,形成沥青路面车辙的外界因素主要有3个:温度、轴载和速度。采用单因素法和正交分析法相结合,用单因素法分析了路面温度、车辆轴载以及行驶速度分别对路表弯沉的影响;然后通过正交试验法,全面、均衡的分析了路表弯沉在高温、重载、慢速三者耦合作用情况下路表弯沉的变化,并通过正交试验极差、方差分析,得出了温度的影响对路表弯沉影响最大,车辆载重其次,行驶速度给路表弯沉造成影响在三者中属于最小。     

轮载接地面积对路面力学响应的影响

本文通过计算不同轮载接触面积的工况条件下路面的力学响应量,得到路面在不同工况条件下路表弯沉值,应力,应变的变化幅度的大小。轮载接触面积对路表弯沉值影响不大,而对剪应力,剪应变,拉应力应变有较大的影响。     

FWD荷载下沥青路面动力响应的温度影响作用研究

为研究不同温度条件下沥青路面的实际动力响应规律,铺设了3种典型沥青路面试验路,通过落锤式弯沉仪(FWD)开展了温度对路表动态弯沉盆特性的影响作用分析,并通过动态应变传感器获取了不同温度下FWD荷载产生的沥青层底应变响应。研究结果表明:路表动态弯沉盆的各测点弯沉值随径向距离的增加逐渐减小,随荷载水平的增加逐渐增大,随路面温度的增加显著增大;随着温度的提高,路表动态弯沉盆的影响范围显著减小;通过回归分析方法确定沥青层底应变响应的温度修正系数,有助于实现实际温度下的应变响应向标准参照温度的转换。     

不同车速条件下路表弯沉的变化规律

为探明不同车速条件下路表弯沉的变化规律,依托实体工程,建立三维有限元公路模型,采用动态材料参数,开发了动态车辆荷载模型,计算了多车速条件下的路表弯沉.结果显示,路表弯沉时变曲线分为压缩、拉伸两个阶段;车速由40 km/h提升至100 km/h,路表弯沉峰值增加超过5％.动态计算结果表明,高车速时路面疲劳寿命降低,轮胎和路面间冲击作用是路表弯沉增大的主因.     

重载作用对路表弯沉影响性研究

在研究重载作用下的路表回弹弯沉时,主要从两个方面入手:一是超重载情况下考虑非线性因素和未考虑非线性因素时路表弯沉的比较;二是不考虑非线性因素时超载车辆和非超载车辆对路表所产生弯沉的比较。不论何种路面结构,随着轴重的增加路面回弹弯沉也随之呈幂函数形式而增加,且随着轴重的增加,弯沉变化幅度也随之加大。路表弯沉的变化与路面结构组成有密切关系,路面结构强度愈弱,轴载对弯沉的影响愈大,非线性性质表现的也越显著。     

非均布动荷载作用下沥青路面粘弹性有限元分析

不考虑超载情况,为探求非均布动荷载作用下沥青路面的动态响应及破坏规律,采用层状体系理论,建立ANSYS 3-D有限元半刚性基层路面结构模型,施加非均布动荷载,并对粘弹性路面模型各层的动态力学响应及不同车速下路表弯沉的变化进行分析。结果表明,水平应力的交变变化是使路面产生疲劳破坏的主要因素;当重载车辆车速在10~32 km/h之间时,路面的动态弯沉值显著大于静态弯沉值,对路面实际使用寿命的影响非常显著。     

辽宁地区路表弯沉季节影响系数确定方法的研究

现行规范推荐的沥青路面路表弯沉季节影响系数已不适应如今公路建设快速发展的施工技术水平,需要通过研究路基路面各结构层的模量等参数变化对路表弯沉产生的影响.该文结合相关规范,提出路表弯沉季节影响系数的表达式.在公路弯沉检测过程中要重点考虑路基回弹模量变化对路表弯沉的影响,在对大量试验路段检测数据进行分析的基础上,通过公式计算分别提出不同地区不同条件下的路表弯沉季节影响系数,使其更具有区域性.     

重载沥青混凝土路面结构分析

针对重载车辆,基于有限元法,建立了典型沥青混凝土路面结构的三维有限元分析模型,分析了不同轴载与轴型作用下的沥青路面路表弯沉、面层和基层的层底应力分布状况.结果表明:路表弯沉、面层和基层的层底应力随轴重的增大近似成同比例增大,路表弯沉随轴数的增多而增大,面层层底应力受轴数的影响很小,而基层层底应力受轴数的增多反而有所减小...     

红外差热技术在沥青路面透水性评价中的应用

首先通过室内试验研究得知沥青混合料试件表面温度同其透水性具有很好的相关性,证明可以通过红外技术开发沥青路面透水性检测仪。然后开发出一种能够快速、连续检测沥青路面的红外测温仪及相应的软件系统,其检测速度可达100 km·h~(-1)。最后通过对已通车的不同沥青路面检测,并与规范中采用的渗水仪结果进行相关性分析,制定出利用沥青路面透水性红外检测仪检测透水性的评价标准。     

汽车前轴垂直载荷谱变化规律的研究

通过大量试验和统计,得出了在良好、较差柏油路面条件下,载货汽车前轴垂直动态载荷幅值、均值、最大值随行驶车速和前轴静态轴荷的变化规律。前轴垂直动态载荷最大值主要受前轴静态轴荷的影响,与前轴静态轴荷成线性关系,并且90%概率下与前轴静态轴荷的比例不超过1.4。     

沥青路面按弯沉等效轴载换算的研究

采用单轴双轮弯沉测试车 ,实测了不同轴载、轮压与路面强度下的弯沉 ,计算并分析了在不同轴重、轮压与路面强度下弯沉和按弯沉等效的轴载换算指数的变化规律。分析表明半刚性基层沥青路面轴载换算指数主要与路面结构强度、公路等级和轴重有关 ,轮压的影响并不明显 ;轴载换算采用轴重比比轮压比更准确、方便。根据实测数据推导了半刚性基层沥青路面按弯沉等效轴载换算公式 ,新公式反映了轴重、路面结构强度和公路等级对轴载换算的影响。     

半刚性基层沥青路面重载标准的论证

该文通过对天津市滨海新区几条有代表性的干线道路的路面结构及交通组成的调查,确定该区域代表车型及荷载分布范围,同时通过力学计算,明确路面结构对轴载变化最敏感的范围,最后讨论了轴载变化对轴次换算、弯沉等路面设计指标的影响,确定了天津市滨海新区重载交通标准轴载,并提出了一种标准轴载的论证思路。     

重载条件下沥青路面按弯沉等效的轴载换算

重轴载高胎压是目前我国干线公路上重要的交通荷载条件。基于调查的重载交通轴载、胎压的组成特点,考虑干线公路路面典型结构及其材料的非线性性质,计算得到不同重轴载下、不同轮胎接地压强的理论弯沉。利用理论弯沉与轴载的关系,通过综合弯沉修正系数,按弯沉等效原则,得出在实际重轴载、高胎压条件下,考虑材料非线性的半刚性沥青路面的轴载换算指数公式,并通过实际工程测试得到了验证。进一步分析表明,在反应不同接地压强轮胎对路面损坏的不同和对轴载换算系数的影响方面,现容许弯沉公式存在不足,本文依据调查的重轴载作用特点和有关文献资料,提出了适于重载的容许弯沉公式修正式。     

四跨一联预应力混凝土连续宽箱梁空间分析

结合上海市中环线虹梅路立交工程对主线四跨一联预应力混凝土连续宽箱梁进行空间分析,得到结构在荷载作用下的剪力滞效应分布规律、截面实际中性轴与平截面假定中性轴的比较、偏载下支座反力的分布规律、挑臂横向挠度、偏载下的偏载系数以及增设跨中横隔板与否对结构受力状态的影响等结论。     

超载超速作用下风积沙低路堤与地基动力特性研究

建立移动简谐荷载作用下三维路堤与换填地基动力响应模型,对超载、软土地基换填及行车速度等因素影响下的风积沙低路堤与地基动力响应展开研究。结果表明:①超载20%时,路基动力响应影响深度为6.9 m,远大于标准轴载下的1.9 m,超载对路基路面造成了较大的破坏;②对盐渍化软土地基采用砂砾换填处治后,改善了上部路基的变形特性;③不同车速工况下,动荷载的作用时间与幅值是动力响应的主要影响因素;高速行驶的车辆对路基动力响应的影响比低速要大得多。     

车辆动荷载对水闸交通桥结构安全的影响

为了研究水闸与市政道路联合布置时,闸上交通桥车辆动荷载对水闸结构安全和交通安全的影响,以上海市奉贤区南门港水闸为研究对象,建立三维有限元模型,采用线性时程分析法计算了车辆动荷载下交通桥的应力分布。经计算分析,车辆动荷载产生的应力主要由交通桥主梁承担,对水闸主体结构应力影响不大,闸路结合的方案总体是合理的;在不同的车辆参数(标准车辆和吊车,车速分别为60 km/h、80 km/h、100 km/h)和不同车流量下,交通桥主梁跨中应力峰值均不相同,因此为提高水闸运行的安全性,应对过闸车辆限速限载。     

重载交通半刚性基层条件下沥青面层的力学响应研究

为研究重载条件下半刚性基层沥青面层的结构力学响应,运用ABAQUS有限元软件计算半刚性基层沥青路面的弯沉、层底拉应力与拉应变、沥青面层最大剪应力,分析轴重、基层模量及厚度对力学响应的影响规律,并通过多因素方差分析研究各因素的影响敏感性。结果表明:轴重对弯沉、层底拉应力与拉应变、沥青面层最大剪应力的影响最明显,基层厚度次之,基层模量的影响最小。     

斜坡路基沥青路面结构动力响应分析

斜坡地段公路的主要破坏形式是斜坡路基的稳定和沥青路面的纵向开裂。斜坡路基沥青路面的力学行为因其特殊的结构形式有其显著特点。现场调查表明轮载动力作用直接影响斜坡路基稳定及上承路面结构的响应。采用有限元软件ABAQUS建立了斜坡路基路面动力计算模型,分析了车辆荷载作用下斜坡路基动应力、路表弯沉以及基层层底拉应力的变化规律,重点研究了车辆轴载、行车速度、面层刚度、面层厚度、基层刚度、基层厚度、路基模量等外加荷载状态、路面层状组合与材料力学性能方面的参数对斜坡路基沥青路面结构动力响应的影响。分析认为斜坡路基填筑质量、基层厚度和动力作用对路面响应具有重要影响,设计、施工和管理中必需采取有针对性的措施以防止路面的早期破坏并保证路面的长期使用性能。