柔性基层和半刚性基层沥青路面有限元对比分析

通过级配碎石承载板试验建立级配碎石基层材料的非线性承载力本构模型公式,利用ANSYS通用有限元软件建立柔性基层沥青路面典型结构平面模型。对粒料基层沥青路面和半刚性基层沥青路面结构受力进行分析,包括柔性基层沥青路面在不同受力条件下应力、应变的传播规律以及与半刚性基层沥青路面之间的应力、应变传播差异。     

半柔性材料用于长寿命沥青路面基层适用性研究

通过拟定典型路面结构,并假设层间连续,采用BISAR3.0计算了不同基层厚度下半刚性基层长寿命沥青路面和半柔性基层长寿命沥青路面的受力状态,分析了半柔性和半刚性材料的温缩性能,研究了半柔性材料用于长寿命沥青路面基层的适用性,结果表明半柔性基层长寿命沥青路面对重载有良好的适应性。     

混合式基层沥青路面结构应力、应变特性及经济性分析

基于我国沥青路面设计理论及标准,拟定了3种混合式基层、一种典型半刚性基层与一种典型柔性基层共5种沥青路面结构,利用BISAR3.0程序对5种结构进行力学计算分析。主要针对5种路面结构的沥青层内最大拉应力、最大拉应变、路基顶面压应变、路表弯沉等力学指标进行深入对比分析,并根据疲劳寿命对各类基层进行了经济性分析。数据分析结果表明：通过合理的设计,混合式基层结构在力学性能上可以较典型半刚性基层和柔性基层结构更加优秀,虽然从单价上来讲,经济性能上不如半刚性基层,但考虑路面疲劳寿命性价的话,采用沥青稳定碎石作为上基层的混合式基层可以优于半刚性基层,这为今混合式基层沥青路面结构的应用推广提供了重要的参考。     

基于不同基层沥青路面长期性能观测与分析

为探讨更加适合于江苏省高速公路沥青路面典型结构,该文主要对沪宁、沿江和镇溧共3条典型高速公路进行了观测,分别使用柔性基层和半刚性基层沥青路面的弯沉、路面的破损状况和车辙等长期路用性能进行评价与分析。长期使用性能结果表明:柔性基层比半刚性基层高速公路路面弯沉大,但随观测年限递增,弯沉增长变化率比半刚性基层小;柔性基层的路面破损率和破损增长率均要小于半刚性基层;柔性基层比半刚性基层的车辙深度大,但车辙深度随时间的增长变化率和半刚性基层基本相当。综合考虑路面结构的弯沉、破损状况和车辙以及长期经济性可得,选择柔性基层类型的高速公路路面结构更适合于江苏省的公路建设。     

设ATPB的半刚性基层沥青路面结构疲劳特性分析

采用断裂力学方法给出了设沥青稳定排水基层（ATPB）的半刚性基层沥青路面结构裂缝尖端应力场和位移场,进而推导出了裂缝尖端的应力强度因子计算公式;利用有限元法分别计算了半刚性基层沥青路面结构和设ATPB的半刚性基层沥青路面结构裂缝尖端的应力强度因子,并利用Paris公式预估了这2种路面结构的疲劳寿命。结果表明：设ATPB可明显提高半刚性基层沥青路面结构疲劳寿命,具有延缓和抑制半刚性基层沥青路面结构反射裂缝的作用。     

半刚性基层沥青路面性能的加速加载试验研究

根据部分半刚性基层沥青路面典型结构的野外加速加载试验结果，分析半刚性沥青路面的车辙、疲劳过程，破坏机理和环境因素对路面使用性能的影响，得出了试验结论。     

动载作用下半刚性沥青路面力学响应分析

为了解决陕西省高速公路沥青路面早期病害严重问题,选取陕西省典型的半刚性基层沥青路面结构,研究在动载作用下不同结构组合的沥青路面的力学响应。利用Ansys有限元分析软件对动荷载作用下的沥青路面进行仿真模拟,并提取数据进行分析,得到以下结论:随着沥青路面厚度的增加,沥青层拉应力、沥青层剪应力和半刚性基层拉应力均逐渐减小;随着沥青面层模量的增加,沥青层拉应力逐渐增加,而半刚性基层拉应力逐渐减小;该文建议沥青面层在18~20cm之间取值,半刚性基层厚度取值40cm以上。     

长寿命半刚性基层沥青路面的设计原理及方法探讨

论述了长寿命半刚性基层沥青路面的设计原理及方法,指出了我国传统沥青路面设计方法存在的缺陷,简要说明了路面结构动载性能分析方法。给出了长寿命半刚性基层沥青路面结构模型,认为我国完全可以利用国外的永久性沥青路面设计原理开发自己的长寿命半刚性基层沥青路面。     

沥青路面半刚性基层开裂的弯沉特性及判别

针对沥青路面半刚性基层是否出现开裂的问题,建立了路面结构的三维力学模型,采用有限元方法,分析了半刚性基层和沥青路面均出现开裂、半刚性基层未开裂但沥青路面开裂的弯沉和弯沉盆变化特性,比较了半刚性基层和沥青路面均出现开裂时与半刚性基层未开裂但沥青路面开裂时路面弯沉盆的差异,结果表明,沥青路面面层和基层均出现开裂,路面裂缝传荷效率LTE最小和弯沉盆最大斜率km最大。因此,此两参数可用于判别沥青路面半刚性基层是否开裂。     

半刚性基层和柔性基层沥青路面加速加载试验研究

半刚性基层路面暴露出一些缺陷和不足成为公路路面结构的早期破坏原因之一,根据半刚性基层和柔性基层沥青路面结构的野外加速加载试验结果,对比分析两种结构的沥青路面的车辙、承载能力和对水的适应性,从而对半刚性基层路面和柔性基层沥青路面结构的使用性能进行评价。     

基于声效特征值判断半刚性基层沥青路面结构不连续病害研究

为快速而有效地探测半刚性基层沥青路面结构层不连续病害,使用有限元结构与声耦合算法,探讨了半刚性基层沥青路面在受激励震动时的声效特征。计算了激励能量、路面模量、结构不连续尺寸等参数的影响,建立了半刚性基层沥青路面结构层不连续区域的声效特征值与路面结构不连续病害尺寸间的对应关系。为应用声效法探测半刚性基层沥青路面结构层连续性提供了理论依据。     

重载作用下半刚性基层不同龄期弯沉测试标准

当前沥青路面的超载情况十分普遍,规范规定的轴载换算公式已不再适用,沥青路面的弯沉检测标准也应该修改,沥青路面弯沉检验标准值计算使用的是半刚性材料设计龄期的模量,与沥青路面弯沉检验龄期不符,选用典型半刚性沥青路面结构和力学模型,得出半刚性模量随龄期的增长规律,针对不同的标准轴载,采用BISAR软件,利用弹性层状体系理论计算出不同龄期半刚性基层顶面的弯沉值,作为不同超载情况和相应龄期半刚性基层的施工弯沉检验标准值。     

沥青路面半刚性基层结构承载能力评价方法研究

为研究中国高等级沥青路面中常用的半刚性基层结构承载力评价方法,采用ABAQUS软件建立半刚性基层沥青路面结构模型,进行半刚性基层受力特点分析和功能分析。同时,分析了半刚性基层模量衰减对路面结构受力的影响。在大修路段进行FWD试验,反算半刚性基层模量,与该路段初始反算模量比较,计算大修路段半刚性基层模量衰减度。结合力学计算和实测结果,建立了基于模量衰减度评价半刚性基层结构损伤程度的方法。     

半刚性基层沥青路面裂缝调查和研究

半刚性基层沥青路面是我国高等级公路和城市路面的主要结构形式,具有较好的板体性和较高的强度、能够有效提高沥青路面结构的承载能力、工程造价低等优点,但半刚性材料也具有难以克服的干缩和温缩特性,会导致半刚性基层开裂,进而向上发展,沥青面层产生反射裂缝。现通过对单纯的半刚性基层沥青路面、增加应力吸收层和柔性基层ATB的复合半刚性基层沥青路面的裂缝情况进行调查和分析,提出工程可行的路面结构设计和施工建议。     

半刚性材料作为长寿命沥青路面基层的适应性研究

针对半刚性材料作为长寿命沥青路面基层使用问题,通过拟定典型路面,采用BISAB3.0计算了不同沥青层厚度下半刚性基层沥青路面的承载能力和疲劳寿命,分析了沥青层加厚对半刚性基层的基层应力和半刚性材料干缩、温缩的影响,研究了半刚性材料作为长寿命沥青路面基层的适应性.结果表明:相同荷载作用下,沥青层厚度增加,半刚性基层层顶压应力和层底拉应力明显减小,基层疲劳寿命大幅提高;半刚性基层受温度、水等外界因素影响明显减弱,半刚性基层的开裂、冲刷和路面反射裂缝等问题得以有效控制.     

不同沥青路面结构温度场研究

借助有限元软件ABAQUS对浙江杭千高速桐庐试验段组合式沥青路面结构进行温度场分析,并与现场路面实测温度场进行对比,发现采用有限元数值方法模拟沥青路面结构温度场是可行的.对选定的3种不同基层沥青路面结构,包括常规半刚性基层沥青路面结构、采用沥青稳定碎石和级配碎石的柔性基层沥青路面结构以及柔性基层与半刚性基层相结合的组合式基层沥青路面结构进行了温度场的对比分析.     

基于季节性变化的沥青路面结构车辙损伤分析

为分析季节性变化对沥青路面结构的车辙损伤特性的影响,提出车辙损伤率的概念,并选取半刚性基层、柔性基层和冷再生基层三种典型的沥青路面结构,采用有限元模型进行受力及抗车辙性能分析。研究结果表明:剪应变随季节性的变化显著大于剪应力;抗剪切变形性能从强到弱依次为柔性基层、冷再生基层、半刚性基层;抗车辙性能从强到弱依次为半刚性基层、冷再生基层、柔性基层;半刚性基层、柔性基层和冷再生基层的车辙损伤率分别为不考虑季节性变化的1.56、1.50、1.68倍,因此在路面结构选取时应充分考虑季节性变化的影响,并综合剪应力、剪应变及车辙损伤率的大小。     

寒冷地区不同基层材料抗裂预估及抗裂性能研究

我国现有的半刚性基层沥青路面结构中,各种形式的裂缝病害是其最主要的破坏形式之一,半刚性基层开裂是造成半刚性基层沥青路面早期破坏的主要因素,是该种基层路面结构面临的主要问题。为此,本文对已建成的沥青路面裂缝病害的调查,了解裂缝的发展情况,同时对半刚性材料层收缩开裂预估及裂缝发展进行分析。     

重载交通下不同基层类型沥青路面结构应力分析

基于我国沥青路面设计理论及标准,参考实际沥青路面结构,选取不同的沥青路面结构与材料参数,如结构层厚度、模量和泊松比等,采用BISAR3.0路面力学计算程序计算分析不同基层类型对沥青混凝土路面结构内部应力状态的影响。结果表明,柔性基层路面与半刚性基层路面的破坏机理存在明显差异,为了实现2种路面的优势互补,应将柔性基层与半刚性基层的结构进行合理的优化组合,以弥补柔性基层和半刚性基层沥青路面的缺陷。     

沥青路面半刚性基层局部损坏的快速修复技术

分析了沥青路面半刚性基层损坏形式,提出了沥青路面半刚性基层局部损坏的快速修复技术,给出了沥青路面半刚性基层条状修复结构的极限状态方程和设计流程,现场试验表明:研究成果具有良好的使用和推广价值,可为养护管理和技术研究提供依据。