半刚性基层沥青路面-路基协调设计

基于大型通用有限元软件ABAQUS,建立两种典型半刚性基层沥青路面结构的三维有限元模型,针对3种路基高度和4种路基回弹模量,计算半波正弦荷载作用下路面结构的动态响应,结合半刚性路面各结构层疲劳寿命预估方程,分析路面结构疲劳寿命随路基回弹模量变化的规律和相互协调问题。结合交通等级标准,确定满足不同交通等级的临界路基模量。分析表明:路基模量对沥青层疲劳寿命影响较小,对半刚性基层和永久变形预估寿命影响较大;路基高度对半刚性基层路面各结构层疲劳寿命的影响均较小,尤其是对沥青层疲劳寿命影响更小;具有柔性底基层的半刚性路面结构的临界路基模量比具有半刚性底基层的路面结构大。     

半刚性基层沥青路面模量参数反演的影响因素分析

基于结构动力学基本理论,建立路面结构动力有限元数值分析模型,系统地分析了FWD测试荷栽的动力特性及层间接触状态对于半刚性基层沥青路面模量参数反分析结果的影响规律.研究结果表明:忽略测试荷栽的动力特性,采用传统拟静力反分析方法进行半刚性基层沥青路面模量参数的反演分析,将使沥青面层及路基的模量被高估,其值分别为16.0%和8.7‰而使基层模量被低估3.4%;层间非连续接触行为对沥青面层与路基模量参数的反演结果影响不大,但使基层模量反演值显著偏低,仅为理论反演值的40～43%.研究结果为基于FWD测试技术有效地进行半刚性基层沥青路面结构层模量参数的反演分析提供了前期理论依据.     

沥青路面结构受力特性及组合设计分析

沥青路面因其具有优越的路用性能得以在全世界范围内广泛应用。首先对国内沥青路面设计方案及设计指标进行了简单了解,并根据研究内容对所涉及的基层材料特性进行总结。然后通过对设计路段的基本资料的整理模拟出柔性结构层、半刚性结构层和刚性结构层,最后通过改变基层材料抗压模量、基层厚度和土基回弹模量对路面结构进行受力分析。为实际工程的设计提供理论依据。     

沪宁高速公路沥青路面结构抗车辙性能环道试验研究

结合沪宁高速公路扩建工程,对其拟采用的3种沥青路面的结构在50℃～60℃高温下进行了环道车辙试验并测试了沥青路面各结构层的永久变形,分析了水泥稳定碎石半刚性基层、级配碎石柔性基层和各沥青结构层变形对路面车辙的影响。环道试验测定结果表明,对于沥青层厚度超过20cm的沥青路面结构,其柔性基层或半刚性基层对车辙的影响没有明显差异,永久变形主要发生在20cm深度范围以内。     

基于APT试验的半刚性基层沥青路面动力响应分析

通过足尺试验路加速加载试验研究半刚性基层沥青路面的动力响应,为路面性能预估及结构设计提供依据。通过修筑水泥稳定碎石基层和二灰稳定碎石基层2种结构APT试验路,埋设水平应变仪、竖向压应力传感器和温度传感器,实时采集路面结构动应力、应变、弯沉和路面温度场,分析温度与结构动应变、应力响应的关系,开展基于FWD弯沉盆的路面结构层模量和力学响应计算分析。研究结果表明,半刚性基层层底拉应变受温度影响较小,半刚性基层厚度对结构弯沉影响较大;半刚性基层厚度越小,其模量衰减越快;随重复荷载作用,半刚性基层层底拉应变响应先较快增加而后缓慢减小;在路面使用初期(2 560万次标准轴载),半刚性基层结构模量衰减较慢,当轮载作用1亿次标准轴载累计当量轴次时,半刚性基层模量约衰减55%。     

基于动态模量的多种沥青路面力学响应分析

为分析荷载作用下不同类型沥青路面的受力特点,选取半刚性基层、柔性基层、复合式基层、倒装结构、再生基层五类典型沥青路面结构,采用壳牌设计软件BISAR3.0,基于动态模量等参数进行力学响应及疲劳特性分析.结果 表明:整体上,复合式基层沥青路面各项力学响应具有明显优势,且整体疲劳寿命最好;半刚性基层沥青路面优缺点明显;路面...     

半刚性基层沥青路面反射裂缝成因

介绍半刚性基层沥青路面反射裂缝的形成机理,综述半刚性基层沥青路面反射裂缝与各影响因素间的变化规律。影响反射裂缝的因素可分为路面结构材料特性、路面结构温度场特性、路面结构荷载特性、路面结构层之间结合状态和反射裂缝长度等。     

沥青路面结构在不同层间接触状况下的抗车辙性能分析

文中通过建立二维有限元模型,分析了不同层间接触状态下柔性基层和半刚性基层沥青路面的车辙变形情况和力学响应。结果表明:结构层之间的紧密接触能提高路面结构的抗车辙能力;相同工况下,半刚性基层沥青路面抗车辙能力优于柔性基层路面;同时沥青面层和基层间的接触状态影响大于沥青面层之间接触状态;同时在超载的情况下,如要控制车辙变形,层间接触是否紧密就显得尤为重要。     

沥青路面整体模量对路面抗滑性能影响研究

抗滑性能是沥青路面质量控制的主要指标。为了分析沥青路面整体抗压回弹模量对抗滑性能的影响,基于一种新型路面摩擦因数测定仪,分别对柔性基层、半柔性基层、半刚性基层3种沥青路面进行了滚动摩擦和滑动摩擦试验,分析了路面结构整体模量、上部荷载、试验轮转速对路面摩擦因数的影响,在此基础上提出将沥青路面整体模量控制在1 300 MPa内以满足抗滑需求。     

典型沥青路面结构的力学响应对比分析

针对半刚性基层沥青路面、柔性基层沥青路面和复合式基层沥青路面三种国内典型路面结构,采用有限元分析软件建立仿真模型,模拟计算沥青路面拉应力、拉应变及剪应力等力学参数,对比分析三种路面结构在相同荷载及边界条件作用下的力学响应。通过对比分析可知:半刚性基层沥青路面竖向承载能力强,基、面层相接处受力不利;柔性基层沥青路面,基、面层共同承担外荷载,路面整体受力均匀,但变形较大;复合式基层沥青路面设置了柔性过渡层,综合了其他两种路面结构的特点,具有更广泛的适用性。     

沥青碎石联结层的设计参数分析

为确定沥青路面柔性基层与半刚性基层的复合基层合理结构,利用BISAR程序,通过变化面层厚度、柔性基层与半刚性基层厚度,对复合基层沥青路面进行结构内力响应分析,并建议设计参数。同时,对重载作用下复合基层路面结构力学响应进行分析,计算不同轴载作用下,路面各层底应力、各结构层的顶面压应力及层面剪应力,并对其分布规律进行探讨。     

土基模量对沥青混凝土路面的力学响应的影响

采用基于多层弹性层状体系理论的路面结构分析软件BISAR3.0,对我国典型的半刚性路面结构的路表和路基顶面弯沉、面层和基层层底拉应力及路基顶压应变进行计算分析。结果表明,土基模量对半刚性基层层底拉应力较面层层底拉应力影响较大,起主要控制作用;并且随着土基模量的增加,路面结构层的力学性都能得到明显改善。     

结构参数对沥青路面力学行为影响分析

以山西省典型路面结构组合为研究对象,采用基于弹性层状体系假设的BISAR软件建立路面结构计算模型,并结合正交试验方法对标准轴载和超载条件下不同结构层厚度和模量的路面结构组合进行受力分析。将路面结构层最大拉应力作为主要力学指标,获得不同组合下最大拉应力值,揭示结构层厚度及模量等参数对沥青路面的力学响应的影响规律,得出不同轴载下的最佳路面结构层厚度和模量取值范围。     

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。     

结构层厚度和模量对全厚式沥青路面设计指标的影响

采用法国标准,利用法国结构设计软件ALIZE,进行全厚式沥青路面结构设计,并通过对路面结构层的厚度和模量进行正交试验设计,分析了全厚式沥青路面不同厚度处应变的变化规律,揭示了两个参数对全厚式沥青路面设计指标的影响规律。结果显示,路面承台模量对路面结构设计力学指标的影响远高于基层和面层,基层厚度对设计指标的影响较磨耗层和联结层更为显著。     

组合式基层长寿命路面结构优化

本文研究影响组合式基层结构性能的因素.选择适于长寿命路面的设计指标,考察各层厚度及模量参数对设计指标的影响显著程度,采用正交试验法设计试验,运用BISAR软件计算不同参数组合下的路面力学特性,并在此基础上进行结构参数优化,优化后的结构在标准轴载下沥青层底应变为68.9με,半刚性层底应力为0.13MPa,计算弯沉为8....     

全厚式沥青路面三维有限元分析

通过选用具有代表性的全厚式沥青路面和半刚性基层沥青路面,利用ANSYS有限元计算软件,建立路面结构三维模型对路面在车辆荷载作用下的力学响应进行分析,可知全厚式沥青路面在抗疲劳损坏和永久变形方面都较半刚性基层沥青路面略胜一筹,且寿命更长,因而具有广阔的应用前景。     

全厚式沥青路面三维有限元分析

通过选用具有代表性的全厚式沥青路面和半刚性基层沥青路面,利用ANSYS有限元计算软件,建立路面结构三维模型对路面在车辆荷载作用下的力学响应进行分析．可知全厚式沥青路面在抗疲劳损坏和永久变形方面都较半刚性基层沥青路面略胜一筹,且寿命更长．因而具有广阔的应用前景。     

基于Ansys的水稳基层疲劳影响因素分析

通过Ansys软件,采用soild45单元,分析各层在完全连续状态时,水泥稳定基层在不同路面结构和材料参数下的底面拉应力。采用AASHTO 2002中半刚性基层疲劳方程计算各个因素水平下水泥稳定基层的疲劳寿命,分析了各因素对基层疲劳性能的影响。结果表明:基层底面拉应力随轮胎接地压力的增加而增加,疲劳寿命则随之减小;基层底面拉应力随基层模量增加而增加,随面层和底基层模量的增加而减小;基层底面拉应力随各结构层厚度增加均减小,随基层厚度变化而减小的速度最大。     

基于有限元分析沥青路面设计指标

为了减轻半刚性基层沥青路面在使用中出现的各种病害,很多学者提出借鉴国外沥青路面设计方法中的相关指标。国外沥青路面设计中的指标是否适用,本文采用ANSYS有限元方法对半刚性基层沥青路面和柔性基层沥青路面结构进行了分析判断。通过对两种类型路面结构的最不利受力状态的比较,特别是对面层、基层开裂和车辙形成有关的力学参数分析,得出了可以借鉴的国外指标和半刚性基层路面结构应该增加的指标。