贫混凝土基层沥青路面温度应力数值分析

为了探讨贫混凝土基层沥青路面在不同路面结构和材料参数下的温度应力状况,利用三维有限元数值方法,分析了沥青面层厚度和模量、贫混凝土基层厚度和模量以及基层缩缝宽度对沥青路面温度应力的影响。结果表明:沥青面层厚度对路面温度应力有显著影响,但沥青面层模量对路面温度应力影响不明显;贫混凝土基层厚度和模量对温度应力影响不显著;基层缩缝宽度对路面温度应力有显著影响。适当增加沥青面层厚度对延缓反射裂缝十分有效,适当增加沥青面层模量对延缓反射裂缝只起到较小的作用;改变贫混凝土基层的厚度、模量对延缓反射裂缝作用不明显;适当宽度的基层缩缝对延缓反射裂缝效果显著。     

关于锚头丝沥青混凝土路面的抗裂技术探究

提出了一种关于锚头加筋沥青路面结构,通过有限元软件模拟锚头丝沥青路面在温度应力场和既有反射裂缝下的强度计算,从材料选取和加筋方面对沥青混凝土路面横向裂缝和反射裂缝的扩展进行了研究。研究结果表明:采取沥青混凝土上面层加铺加筋锚头丝的工艺方式,能降低基于温度应力引起的横向裂缝的产生和扩展,有效防止路面低温开裂引起的路表横向裂缝问题;采取在半刚性基层加铺加筋锚头丝的工艺方式,能改善裂缝而产生的应力集中现象,有效改善面层底部的应力状态,延缓沥青路面下面层反射裂缝的产生和扩展。     

道路扩建工程路面纵向裂缝产生和发展主要模式分析

拓宽的道路在开放交通后一段时间内,常会出现沿路线方向的纵向裂缝。有限元方法模拟差异沉降对路面结构影响分析表明,路面纵向裂缝产生的主要模式是水泥稳定碎石层上部最先破坏,产生微裂缝。随后,路面结构在差异沉降、交通荷载、温度变化影响下,裂缝的发展模式变得更复杂,常是几种因素的耦合作用导致路面层开裂。差异沉降型裂缝发展模式是由路面层顶自上而下发展,最终与水泥稳定层中的裂缝贯通,产生张拉破坏;荷载型裂缝发展模式由已经开裂的半刚性水泥稳定层,逐渐向上发展,导致沥青路面层开裂的剪切破坏;温度型裂缝发展模式是由温度变化引起材料收缩变形,以张拉破坏为主,裂缝发展由水泥稳定层中的微裂缝向上发展,引起沥青路面层开裂。     

西南地区沥青路面温度应力的有限元分析

温度作用引起的沥青路面开裂是沥青路面使用中的主要病害之一.通过对西南地区高温季节和低温季节的温度场、温度梯度以及路面受力情况进行分析,得出西南地区冬季寒冷季节气温变化对路面的影响仅限于路表,基层及以下土层处于稳定的受压状态;夏季炎热季节气温变化对路面温度影响的幅度较大,温度应力变化幅度也较大的结论.     

基于时间序列法的高速公路沥青路面横向裂缝间距发展模型研究

横向裂缝作为高速公路沥青路面的主要破损类型之一,对路面使用性能影响较大。文中分析了高速公路沥青路面横向裂缝的发展规律,采用时间序列法得到横向裂缝间距的发展模型,并进行了实测值和计算值的对比分析。结果表明,通车前期高速公路沥青路面横向裂缝的发展较平缓;通车一段时间后,横向裂缝迅速发展,横向裂缝间距快速减少;裂缝间距减少至一定程度后,又以平缓的趋势减少,最终稳定在30m左右。基于时间序列法建立的横向裂缝发展模型是可靠的,可用于描述横向裂缝间距的发展规律。     

基于时间硬化蠕变模型的组合式基层沥青路面结构车辙分析

为了研究组合式基层沥青路面的车辙性能,借助ABAQUS的时间硬化蠕变模型,计算了在连续变温条件下3种不同形式的组合式基层沥青路面结构的温度场和车辙深度。结果表明:通过ABAQUS定义热学参数,接入太阳辐射和路表热对流子程序,能较好地模拟沥青路面结构的温度梯度变化;随着路面深度增加,温度波动滞后时间逐渐增加,路面结构的平均温度在16:00达到最大值;竖向变形最大值位于路表面双轮轮隙中心,横向变形最大值位于中面层中部,由于中面层的横向迁移,在轮迹带两侧产生了隆起变形;通过合理的结构设计,厚式沥青层组合基层结构不会出现严重的车辙现象;ATB下面层、级配碎石上基层和水泥稳定碎石底基层的组合式基层沥青路面结构,其车辙深度最小,且能改善路面内部排水,延缓反射裂缝的产生。     

连续配筋水泥混凝土路面裂缝发展规律研究

裂缝位置是连续配筋路面的薄弱面,裂缝间距和裂缝宽度则是CRCP配筋设计的两个控制指标。通过对不同配筋率的两段CRCP路面裂缝进行长期观测,分析归纳了CRCP路面的主要裂缝类型、裂缝形态、裂缝主要参数以及各参数的变化规律。研究发现横向裂缝是CRCP的主要裂缝形式,除了常见形态外,还出现了大量群集裂缝以及Y形裂缝。裂缝可以用裂缝间距、裂缝宽度以及裂缝长度等参数来表征,各参数随配筋率、端部锚固形式、观测气温以及时间而不断变化,相关研究结论可为今后CRCP路面实施裂缝控制技术以及CRCP的优化设计提供有益的参考。     

温度作用下半刚性基层道路反射裂缝的应力分析与处理方法研究

为了弄清楚温度对半刚性基层道路反射裂缝的产生和发展的影响作用,提高道路的通行能力并延长其使用寿命,对该道路由温度作用引起的反射裂缝进行细致的研究,并提出合理的防治措施。应用ABAQUS建立基层带有裂缝的复合路面有限元模型,首先分析了路面结构中的应力随温度作用的变化情况;然后,通过对比分析研究了设置与未设置防裂功能层两种情况下路面结构内的应力变化情况。路面结构在增设了防裂功能层后的应力低于未设功能层时的数值,且下降幅度处于73.51%~86.97%之间,降低效果较为明显。提出的处理措施可以有效地防治半刚性基层道路因温度作用引起的反射裂缝问题。     

热反射涂层开发及路用性能观测研究

通过分析沥青路面的光热环境,建立了沥青路面的热平衡方程。提高路面的反射率可以降低沥青路面的平衡温度,有利于减少车辙病害和缓解城市热岛效应。使用热反射涂层可以有效地提高沥青路面的反射率。开发了3种不同配方的路用热反射涂层材料,于室内测试了各配方及国外某产品的降温效果,最后通过修筑热反射涂层试验路观测其抗滑性能和眩光情况,并进行经济性分析。结果表明,所开发的热反射涂层材料降温效果较好,最大可以降低表面温度11.4℃。应用热反射涂层后路面的抗滑性能略有降低,但仍满足路用要求。新铺筑的热反射涂层的眩光性能介于普通路面和交通标线之间,在使用过程中逐渐降低。所开发的路用热反射涂层材料的造价较低,可以作为一种预防性养护措施。     

青海干旱寒冷地区新型沥青路面结构设计

结合青海的气候、地质地理、交通特征等情况,针对干旱寒冷地区半刚性基层沥青路面普遍存在的反射裂缝问题进行研究。通过试验发现,设置级配碎石过滤层的沥青路面结构或设置OASM缓解层的沥青路面结构可以有效减少路面反射裂缝。基于这两种新型沥青路面结构,提出这两种新型沥青路面设计指标、设计步骤及设计流程。     

郴宁高速公路水泥稳定碎石配合比设计与施工质量控制

水泥稳定碎石因其高强度、良好的板体性、水稳定性、低廉的造价等优点被广泛应用于我国高等级公路建设之中。但是由于该材料对温度和湿度变化较为敏感,所以当温度湿度发生变化时容易产生收缩裂缝,从而引起沥青路面反射裂缝的产生,降低路面使用性能,破坏路面结构整体的水稳定性,加大路面养护资金投入。以郴宁高速公路工程建设为依托,通过对水泥稳定碎石基层裂缝的成因进行分析,从材料选择与级配优化设计着手,降低收缩裂缝的产生;通过严密的施工组织,合理的施工方式减小实际施工与规范规定施工方法的工艺偏差,提高基层的质量。     

基于有限元对沥青加铺层温度应力与荷载应力研究

采用ANSYS软件构建三维有限元模型分析了加铺沥青路面的旧水泥混凝土路面温度场和行车荷载应力场,对反射裂纹的形成的影响因素进行了探究。结果表明:温度应力和行车荷载是导致反射裂纹形成的主要原因,且温度应力影响更明显;存在一个最佳基层模量和基层脱空宽度能有效延缓反射裂缝的扩展速度,对于加铺层厚度对反射裂缝的影响,只有在加铺层厚度大于20 cm时,才能有效抑制反射裂缝形成。     

沥青路面防水抗裂功能层缓解反射裂缝的数值分析

沥青路面的反射裂缝,主要是由半刚性基层无法避免的温缩及干缩裂缝导致应力集中过大而引起的,车辆荷载、较大的环境温差变化以及渗水导致反射裂缝道面破坏的不利因素。在半刚性基层和柔性面层之间设置防水抗裂功能层,可以有效缓解路面结构的应力集中现象,延缓反射裂缝的产生与扩展速度。采用有限元方法模拟易发反射裂缝的实际环境,对设置及未设置防水抗裂功能层的路面结构进行温度-荷载耦合力学对比分析,发现沥青路面下面层的荷载应力、温度应力以及应力强度因子都有较大幅度的降低,并且计算了防水抗裂功能层厚度、模量对路面结构应力、弯沉和强度因子的影响。结果表明：一般防水抗裂功能层的模量越小,效果更加明显;在合理范围内增加防水抗裂功能层的厚度能够更加有效地预防反射裂缝病害;适当控制基础模量可以防止反射裂缝的产生。     

重交通半刚性沥青路面典型病害及其相关经济数据剖析

在南方多雨地区,已有重交通半刚性沥青路面的典型病害主要表现为因为基层开裂所引起的横向反射裂缝。通过剖析这些路面在前期建设费用以及运营过程中的养护费用数据,可以让工程设计者们充分认识到目前路面结构的设置存在许多需要反思的地方。结合广韶高速公路等沥青路面的使用情况与相关经济数据对重交通条件下半刚性沥青路面的有关技术问题进行...     

实测沥青路面温度场分布规律研究

通过在实体工程中埋设温度传感器,以准确获得环境因素作用下的沥青路面温度场分布情况。根据大量的实测沥青路面温度场数据,对不同气温和气候条件下沥青路面温度场的分布规律进行了深入系统的分析和研究。对高温期温度场数据针对性分析后发现,路面温度与结构层深度之间具有良好的相关性并建立了相应的关系式,以此可预测结构层任何深度处的路面温度,为研究夏季高温条件下沥青路面的抗车辙性能提供了依据。     

贫混凝土基层沥青路面荷载应力有限元分析

为了研究贫混凝土沥青路面受力在不同路面结构和材料参数下的状况,通过三维有限元数值分析方法,分析了面层厚度、面层模量、应力吸收层厚度、应力吸收层模量和裂缝宽度对贫混凝土基层沥青面层层底应力的影响。路面结构计算与分析表明：在贫混凝土基层-沥青面层复合式路面结构中,适当增加沥青面层厚度对防治反射裂缝十分有效,而通过提高沥青面层强度的方法来减少反射裂缝效果不明显;一定厚度和模量的应力吸收层能有效降低沥青面层底面应力水平;贫混凝土基层裂缝宽度对沥青面层底面受力具有较大的影响。     

反射理裂缝产生和发展的机理

文中分析了旧水泥混凝土路面上沥青罩面层中反射裂缝产生的机理。包括温度型反射裂缝和荷载型反射裂缝，阐述了影响反射产生的各种因素，并从断理解力学的角度综述了反和射裂缝的纵向、横向扩展的模式及其路面的破坏。     

Lagrange-EulerF算法在沥青路面疲劳损害的应用

运用Lagrange-EulerF算法来进行有限元网格划分,构建基于半刚性沥青路面的疲劳损伤-裂缝形成、扩展-结构破坏全过程。对比分析了无损沥青路面和基底层预制反射裂缝的裂缝扩展规律和疲劳损伤累积规律。研究结果表明:无损沥青路面结构下,疲劳损伤和裂缝形成均是由底基层底部形成累积,在沥青路面全寿命阶段,随荷载水平的增加,疲劳寿命快速下降,分阶段中疲劳裂缝扩展速率先匀速发展,在裂缝长度40 cm处速率开始逐渐下降;预制反射裂缝的沥青路面,由于裂缝扩展主拉应力遵循先大后小的变化规律,反射裂缝扩展到距基层1 cm后停止扩展,因而避免了裂缝向路表的进一步扩展。当底基层存在初始裂缝时,基层反射裂缝形成阶段跨度较小,扩展速率达到2 cm/万次,表现出快扩展速率和短扩展寿面的早期病害特征。路面底基层底部损伤速率表现出前期较小,后期呈线性增长的趋势,疲劳损伤主要集中于裂缝附近,并未形成大面积损伤,因而保证了路面良好的承载能力。     

交通荷载作用下玻纤格栅对反射裂缝扩展的影响

为研究交通荷载作用下玻纤格栅对沥青路面反射裂缝扩展的影响,采用ABAQUS有限元软件建立含有反射裂缝的半刚性基层沥青路面结构二维模型,对裂缝尖端的应力强度因子进行计算分析,比较铺设玻纤格栅前后路面面层内裂缝尖端应力强度因子,并分析反射裂缝扩展速率随裂缝长度和面层模量、厚度等的变化。结果表明,促进反射裂缝发展的最不利荷载方式是偏载;设置玻纤格栅后,裂缝尖端剪切型应力强度因子降低41.7%,玻纤格栅可起到延缓裂缝扩展的作用;反射裂缝的扩展速率随着裂缝长度和面层模量的增大而增大,随着面层厚度的增大而减小。     

旧水泥混凝土路面沥青加铺结构力学分析

为防止和延缓旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层反射裂缝的产生和发展,采用有限元法,对直接加铺与施加防反射裂缝措施后再进行加铺的路面结构进行了力学分析和比较,以总结交通荷载、温度变化、材料参数以及采取防反射裂缝措施后对旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构的影响规律.