温度荷载下沥青路面表面裂缝扩展的数值模拟

文章基于线弹性断裂力学的有限元法,对沥青路面开裂以后的温度应力及裂缝在温度作用下的扩展规律、裂缝尖端的应力强度因子及其与路面温度分布和路面材料特性等参数之间的关系进行了数值分析。结果表明,合理设计沥青面层的厚度和优选温缩性小的路面材料是提高沥青路面抗裂性能的重要方法。     

半刚性沥青路面界面应力分析

半刚性沥青路面在我国高速公路路面中应用广泛,但由于沥青面层与半刚性基层的层间变形协调性差,易产生较大的层间剪应力而引起沥青面层的剪切破坏。文章基于弹性层状体系理论,采用BISAR3.0软件分析了材料回弹模量、泊松比、行车荷载、层间结合状态等因素对沥青面层和半刚性基层层间最大剪应力、压应力的影响,并总结出各因素影响下的应力分布规律。     

低温地区橡胶沥青应力吸收层对沥青路面结构温度应力的影响

本文采用有限元软件对低温地区典型的半刚性沥青路面结构进行了力学响应模拟,分别计算了温度应力和温度与荷载共同作用下的路面结构力学响应,分析了不同时刻路面内部温度应力随外界环境的变化规律,计算结果表明:无论是单独温度作用,还是荷载和温度共同作用,路面结构应力随外界气温呈现周期性变化,设置应力吸收层可显著减小沥青层底拉应力,说明设置应力吸收层可抑制或减缓基层反射裂缝向面层扩展。     

沥青路面结构热传导理论及温度场日演化规律分析

路面结构在车辆荷载和外界环境作用下,其使用性能会不断衰减。为了进一步分析路面结构内部温度受外界环境的影响,本文研究了热传导理论,采用有限元软件模拟了路面温度场。研究发现,路面结构内部温度变化规律与气温变化规律具有一致性,随着路面深度增加,温度变化不明显,面层结构受温度影响最大。     

沥青路面结构热传导理论及温度场日演化规律分析

路面结构在车辆荷载和外界环境作用下,其使用性能会不断衰减。为了进一步分析路面结构内部温度受外界环境的影响,本文研究了热传导理论,采用有限元软件模拟了路面温度场。研究发现,路面结构内部温度变化规律与气温变化规律具有一致性,随着路面深度增加,温度变化不明显,面层结构受温度影响最大。     

面层厚度减缓半刚性基层温缩开裂的分析

文章结合半刚性基层路面建设的实际情况,采用以弹性层状体系理论为基础的bisar计算程序,分析了半刚性基层在荷载和温度共同作用下的影响因素,探讨了基层开裂与面层厚度的关系,提出了适合亚热带地区气候特征的半刚性基层上沥青面层的厚度,对公路建设有参考作用。     

半刚性路面Top-Down裂缝及其应力强度因子分析

为了研究荷载应力和温度应力对半刚性沥青路面Top-Down裂缝扩展的影响,文章基于断裂力学理论,运用有限元方法,建立弹性层状连续的二维路面结构模型,分析高温状况荷载的超载比例、既有裂缝长度和低温状况既有裂缝长度对裂缝尖端应力强度因子的影响,计算时考虑了路面非均匀温度场和温度与沥青混合料弹性模量关系。结果表明超载比例增加、既有裂缝长度增加都会导致裂缝尖端的应力强度因子线性增加,低温状况温度应力作用比高温状况荷载应力作用更易加速Top-Down裂缝的扩展。     

冷拌沥青混合料在干线公路上面层的应用及跟踪观测研究

为了验证冷拌沥青混合料作为干线公路沥青路面面层的可行性与实用性,文章采用复合改性乳化沥青设计了一种冷拌沥青混合料,并在干线公路上面层进行了铺筑应用与跟踪观测,结果表明:冷拌沥青混合料铺筑完成后在行车荷载的反复作用下会进一步碾压密实,且通车近两年路面整体情况较好,未出现开裂、坑洞等病害。该研究为冷拌沥青混合料在路面结构层中的推广应用提供了参考。     

高温条件下沥青路面结构应力分析

对沥青路面车辙病害的类型及影响因素进行了总结分析,认为车辙病害的发生部位主要为中面层。并分析了不同结构层的模量值的变化与结构层内应力应变的关系。     

采用ATPB基层的水泥混凝土路面结构力学分析

借助有限元软件ABAQUS,分析水泥混凝土面层的厚度、基层的厚度、基层的模量等对路面应力的影响,得到相应的规律。分析结果表明:面层厚度并不是越厚越有利,基层模量变化对基层和面层的应力影响显著。     

高速公路长大陡坡路段半刚性沥青路面设计中剪应力研究

<正>沥青路面结构层受到的剪应力过大,将导致沥青路面出现车辙、推挤、滑移、拥包以及TOP-DOWN开裂等破坏。长期以来,我国沥青路面设计规范中设计指标为路表弯沉和沥青层底弯拉应力,并未考虑剪应力。而在纵坡路段,路面受到水平荷载影响,内部剪应力急剧增大,导致纵坡路段剪切破坏及其严重。为此,本研究采用层状弹性体系理论,分析纵坡路段半刚性基层沥青路面剪应力分布特点,为纵坡路段半刚性沥青路面的设计研究提供参考。     

半刚性基层沥青路面剪应力正交分析

文章分析了沥青路面剪应力的影响因素,并通过正交设计实验,采用直观和方差方法,分析了各因素对沥青路面剪应力的影响程度。同时还对各影响因素与路面车辙间的关系进行了探讨。     

新型双层排水沥青路面结构优化设计

文章利用有限元软件建立数值模型,研究了不同结构层厚度组合下路面的力学响应,计算了不同结构参数的路面临界降雨强度,并讨论了结构参数对新型双层排水沥青路面排水性能的影响,得到如下结论:(1)不同排水层和防水层的厚度组合工况下路面结构的整体受力情况相同,排水层和防水层的厚度组合对新型双层排水沥青路面在车辆荷载作用下的力学响应特性影响很小;(2)影响新型双层排水沥青路面排水能力的因素由强至弱分别为上层空隙率、横坡、下层空隙率、上层厚度,在上层空隙率为20.0%、横坡为6.0%、下层空隙率为20.0%、上层厚度为4.5 cm的工况下,新型双层排水沥青路面的临界降雨强度最大,达到了7.56×10^-6 m/s。     

干线公路高模量沥青混凝土应用研究

文章试验研究了不同PR/RA改性剂掺量的高模量沥青混凝土(HMAC)的抗车辙性能,分析了层位、层厚、模量、轴载、温度和荷载次数等因素对高模量沥青混凝土路面抗车辙性能的影响程度,提出了合理的路面层位设置、模量取值范围及路面结构组合,并通过某干线公路试验路段,验证了高模量沥青混凝土的抗车辙效果。     

粒料层路面非线性效应分析及修正

应用迭代法和有限元软件ANSYS,建立可考虑粒料层非线性特性的路面结构分析程序;对于粒料基层柔性路面而言,在圆形荷载作用下粒料基层上中部的弹性模量较初始值有所增加,而下部性模量则减小。粒料基层弹性模量这种变化对路面结构力学响应的影响可通过等效模量修正系数来表征。本文详细分析了面层刚度半径、基层厚度、荷载集度、以及初始围压等因素对面层层底压应力、面层层底弯拉应力指标的等效模量修正系数的影响规律。结果表明,粒料层非线性对面层层底压应力、面层层底弯拉应力的影响较大,而对路表弯沉、路表弯沉盆及土基压应变的影响很小,一般精度要求时可忽略。     

大厚度水泥稳定碎石基层层间有限元模拟分析

大厚度水泥稳定碎石基层分层施工使得基层由设计中的整体受力变为两薄层受力,层间接触的存在降低了基层的路用性能,从而降低了整个路面结构的使用性能。文章采用有限元软件ABAQUS,分别对两种不同工况下(分层施工和全厚式施工)的大厚度水泥稳定碎石基层路面进行路表弯沉、面层底面和基层底面的最大主应力、土基顶部最小主应变及面层底面最大剪应力等指标的有限元模拟,分析不同工况的大厚度水泥稳定碎石基层路面的荷载响应。     

重载作用下多年冻土地区沥青路面的结构适应性分析

文章根据青藏公路路面使用沥青的现状,利用有限元模型对青藏公路5种常用路面结构不同温度分布下的力学响应进行了对比分析。结果表明,设置沥青碎石过渡层的路面结构（如ACR）具有较好的适应性,其面层的竖向位移、压应变、最大剪应力、最大剪应变和基层底面弯拉应力均较小,为多年冻土地区沥青路面结构设计提供参考。     

基于灰色关联法的水泥碎石抗疲劳性能因素分析

0引言在以水泥稳定碎石为基层的沥青路面中,基层是主要的承重层。在车辆荷载的反复作用下,若面层较薄且面层与基层间粘结不好时,易使基层材料产生疲劳破坏。此外,考虑到水泥稳定碎石的抗压性能远优于其抗拉性能,虽然车辆荷载的一次作用引起的基层底部拉应力较小,但在荷载反复作用下仍然会导致基层疲劳开裂,故有必要研究其抗拉疲劳性能。本文借助灰色关联分析方法,对水泥稳定碎石混合料的应力水平、水泥剂量、4.75mm通过率、成型方式及抗弯拉强度等影响因素进     

高速公路车辙与裂缝问题的对策研究

文章针对目前高速公路沥青路面出现车辙和裂缝病害的问题,分析产生病害的原因,提出了利用不断变换行车道位置,恢复沥青路面的粘弹塑性,避免裂缝产生,延长路面使用寿命等解决高速公路车辙与裂缝的对策。     

改性沥青路面施工温度影响的研究

通过多年的工作总结,采用不同油源的改性沥青、面层类型和不同石质的矿料在不同路面结构上的施工情况分析,深入研究了改性沥青路面合理施工温度的影响因素,以提高路面压实度、控制路面空隙率和渗水系数为标准,提出了在各相关因素影响下的合理施工温度范围及确定依据。试验路检测结果表明,依此确定的改性沥青路面施工温度可较好地满足对沥青路面的设计要求,保证了改性沥青路面的施工质量。