基层模量对沥青混合料路面性能影响的力学分析

通过对典型路面结构三维有限元计算,得出了在车辆荷载作用下不同基层模量沥青路面内应力场的分布状态,进一步揭示了基层模量对路面车辙、剪应力及疲劳寿命的影响规律.基层模量过大会加大面层车辙的深度,使面层底部拉应力加大,从而降低路面的疲劳寿命,但是基层模量过小又不能形成足够的强度.综合分析认为,半刚性基层模量在1 200～1 600 MPa范围内是比较合理的.     

Nampula-Cuamba道路升级改造工程路面结构设计

结合莫桑比克Nampula-Cuamba道路升级改造项目，针对道路设计中路面结构的组成及厚度的确定进行阐述。通过分析计算结构层应力-应变，采用南非路面结构设计规范，对路面结构的疲劳寿命、车辙等设计指标进行了计算，从而最终确定路面结构设计。     

基于约束和温度条件改善的双层改性沥青车辙试验研究

车辙已成为我国道路沥青路面破坏的主要形式之一,目前国内外学者都在对车辙问题进行相关研究.针对湖南省高速公路典型的双层改性沥青路面结构,通过对标准车辙试验的约束和温度条件作出改善,使车辙试验结果更具实际意义和工程指导价值.试验结果表明,模拟路面温度梯度场试验条件下所得车辙深度明显比60℃均匀温度场下的结果小,说明标准温度试验条件将会导致试验结果偏于安全,不能准确地指导沥青面层抗车辙结构设计.     

基于不同预留灌浆深度的半柔性路面性能研究

预留不同灌浆深度的半柔性路面,其路用性能有较大的差异。为了解不同灌浆深度下路用性能的衰减规律,室内拟采用马歇尔稳定度、高温车辙、低温弯曲、水稳定性和抗滑性能来评价路用性能。试验发现:随着预留灌浆深度的增加,半柔性路面材料的马歇尔稳定度、低温性能和水稳定性能发生了不同程度的衰变,分别衰减了14.44%、20.19%和12.12%,并且三者均在0～2.64mm预留灌浆深度范围的衰减速率最大,在超过7.92～10.56mm预留灌浆深度范围后趋向于稳定。此外,动稳定度和车辙深度的转折点出现在7.93mm的预留灌浆深度,在此预留深度下的动稳定度最高,车辙深度最小。结果表明:SFAC-13半柔性路面材料的路用性能在预留灌浆深度为7.92～10.56mm时最佳。     

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。     

密级配沥青稳定碎石疲劳性能研究

沥青混合料的疲劳破坏是柔性路面结构设计中重要的控制指标因素,沥青稳定碎石在国内路面结构中得到逐步应用,然而对这种材料的疲劳性能的研究还较少。为了完善柔性路面结构设计体系,本文采用四点弯曲疲劳试验方法对比研究ATB25和AC25、AC20等3种不同级配的疲劳性能。通过对试验结果的统计和回归分析,得出3种混合料疲劳性能差别、温度对疲劳寿命的影响、ATB25的室内疲劳预估模型。结果表明ATB25具有较好的疲劳寿命,AC20疲劳性能最优,ATB25与AC25疲劳性能相近;相对于AC20,ATB25疲劳寿命受温度的影响更大。在柔性路面结构中,ATB类沥青混合料作为最下层沥青混合料具备较好的抗疲劳性能。     

第五届柔性路面结构设计国际会议

第五届柔性路面结构设计国际会议将于1982年8月23日到26日在荷兰的德尔夫特(Delft)召开。会议的主要目的是介绍在材料力学研究基础上进行的柔性路面结构设计和补强的实用方法。另一个目的是介绍柔性路面的养护方法及新旧路面结构设计方法的鉴定。第五届柔性路面结构设计国际会议对从事柔性路面研究、设计、施工和养护的工程技术人员颇有益处。大会官方用语为英语,用法语和德     

对国外沥青路面设计指标的评述(续)

4　永久变形 (车辙 )路面结构在重复荷载作用下产生过量的永久(塑性 )变形 ,会使路表面出现影响行车安全和舒适性的不平整 (车辙 ) ,或导致面层出现开裂。因而 ,限制路面结构的永久变形量是路面结构设计须考虑的另一项基本要求 ,也是各国力学 -经验法设计方法中都选取的一种损坏模式。路面结构的永久变形由路面各组成部分 (面层、基层、底基层、垫层和路基 )的永久变形总和而成。路面结构设计对于限制过量永久变形的考虑 ,迄今提出了 2种方案 :一种是分别考虑各结构层的永久变形后总和得到路表面的永久变形 (车辙 ) ,这种方法需要详悉各结构…     

新疆岩沥青对高速公路面层抗车辙性能影响研究

高速公路早期病害中车辙首当其冲,其原因有车辆超载、气温、降水等外界因素,也有路面结构设计不足等内部因素。文中基于路面加速加载系统,通过试验模拟不同路面面层结构使用新疆岩沥青或70#基质沥青时车辙深度,分析新疆岩沥青对路面面层抗车辙性能的影响,确定岩沥青最佳掺量,并建立累计荷载作用次数与车辙深度的关系模型,预估路面面层使用寿命。     

基于约束和温度条件改善的双层改性沥青车辙试验研究

车辙已成为我国道路沥青路面破坏的主要形式之一,目前国内外学者都在对车辙问题进行相关研究。针对湖南省高速公路典型的双层改性沥青路面结构,通过对标准车辙试验的约束和温度条件作出改善,使车辙试验结果更具实际意义和工程指导价值。试验结果表明,模拟路面温度梯度场试验条件下所得车辙深度明显比60℃均匀温度场下的结果小,说明标准温度试验条件将会导致试验结果偏于安全,不能准确地指导沥青面层抗车辙结构设计。     

全厚式高模量沥青混凝土路面结构设计及力学分析

利用路面专用程序PADS计算全厚式高模量、全厚式普通和半刚性基层3种沥青混凝土路面结构厚度;根据弹性层状理论体系,建立了上述3种沥青混凝土路面结构三维有限元模型,对路面结构在荷载作用下的设计层层底应力状态进行对比分析;应用美国MEPDG推荐的沥青混凝土路面永久变形预估方法对沥青混凝土路面结构进行车辙预估,并对其疲劳寿命进行了计算.结果表明,全厚式高模量沥青混凝土路面结构能够有效减薄路面结构厚度,是抗车辙性能及疲劳性能综合最优的路面结构类型.     

柔性路面结构可靠性设计原理及方法──上篇:柔性路面结构可靠度概念、计算原理及方法

柔性路面设计方法引入结构可靠度理论是柔性路面设计理论发展的必然趋势，该理论的引入是柔性路面结构设计方法的重大突破和飞跃．笔者结合近期从事该领域科研工作的实践，简要介绍了柔性路面结构可靠度设计原理及方法，上篇主要介绍可靠度的概念、原理及方法等．     

基于温度场的混合式基层沥青路面结构车辙数值模拟分析

为了研究基于温度场的混合式基层沥青路面结构的车辙性能,以广西地区气候特征为例,针对混合式基层沥青路面结构特点和现有研究的不足,运用有限元方法,借助ABAQUS计算了4种不同组合的路面结构的温度梯度分布和车辙深度。结果表明:采用连续变温的沥青路面车辙模拟分析方法更符合实际情况;通过合理的结构设计,混合式基层的抗车辙性能比半刚性基层沥青路面更优越;以水稳为底基层,级配碎石为过渡层及大粒径沥青碎石混合料作下面层的混合式基层沥青路面结构,不仅有利于减少路面裂缝的产生,改善沥青路面的内部排水,而且不会因其剪切破坏而产生更严重的车辙;沥青路面中面层是车辙变形的主要层面,厚式沥青路面结构的抗车辙性能欠佳,但通过合理的结构设计,也不会出现过于严重的车辙现象。     

基于主应力分析的高模量基层沥青路面破损机理研究

利用均匀设计安排参数组合对高模量基层路面结构应力分布进行了有限元计算,并利用莫尔圆分析了高模量基层路面结构中不同深度的应力状态,重点对比了不同位置不同深度各点的主应力组成方式,并观察到高模量基层路面表层各点的主应力组成方式出现拉-压复合剪切现象。认为:(1)拉-压复合剪切状态的存在,使得路面在疲劳荷载作用下,有两种接近路面材料临界物态线的方式,拉-压复合剪切状态是不同温度下TOP-DOWN裂纹与车辙破坏的重要诱因之一,疲劳状态下各点主应力组成方式不同,对路面结构的疲劳寿命有重大影响;(2)莫尔包络线可以简化为由内聚力c和抗拉强度σt控制。未来,高温条件下的内聚力c和抗拉强度σt有可能作为路面材料拉剪疲劳控制指标。     

PR PLAST.S抗车辙技术在长大纵坡沥青混凝土路面的应用

针对长大纵坡沥青混凝土路面出现严重车辙病害且不能彻底治理的现状,分析了长大纵坡沥青混凝土路面车辙形成的主要影响因素,研究了PR剂量、试验温度对沥青混合料高温抗车辙的影响规律,结合试验路检测验证,对忻阜高速公路长大纵坡沥青混凝土路面进行特殊的材料设计.     

沥青路面大修结构组合研究

为选择沥青路面大修重建时的路面结构,先根据沥青路面新建结构和大修结构的不同提出大修结构组合设计原则。根据该原则,在总结沥青路面抗开裂、车辙和水损害的结构措施以及国内外的半刚性基层、柔性基层、组合式基层和刚性基层沥青路面等结构的基础上,针对旧沥青路面主要病害已知的特点,分别推荐出抗开裂、车辙和水损害的沥青路面大修结构组合,而且抗水损害的沥青路面大修结构还分别考虑了水分来自于路表和地下等不同的情况。研究成果可以有效避免或推迟大修后的沥青路面出现与旧路面相同的病害,并可为新建沥青路面结构的选择提供借鉴。     

半柔性路面模量特性研究

半柔性路面具有承载力好和抗剪切变形能力强的优点,是解决交叉口、公交站台等路段车辙病害的有效手段。然而由于力学性能的差异,半柔性路面无法完全参照水泥混凝土路面或者沥青混凝土路面设计方法,而建立适用于半柔性路面设计体系的重要工作之一就是分析路面材料模量特性。该文基于室内试验对室内成型试件及取芯试件,进行动态模量、间接拉伸劲度模量、回弹模量测试,并通过落锤式弯沉仪采集路面弯沉数据。试验结果表明：在中温度域范围内,半柔性路面材料与沥青混合料动态模量相近;而在高温低频条件下,两种材料动态模量差异显著。对比回弹模量和弯沉数据发现,半柔性路面模量约为沥青路面模量的两倍,而前者弯沉仅为后者的1/2。研究结果表明：试验方法和加载模式对两种材料模量的影响规律显著不同,路面设计应进一步结合两种路面典型破坏模式选取不同测试条件下的模量参数进行结构设计。     

重交通柔性路面结构设计与施工

目前,我国沥青混凝土路面早期损坏现象十分普遍,很多道路通车不到2年便开始出现破坏,远远没有达到其设计使用年限.结合已有的设计方法和研究成果,提出了一种考虑剪切强度并适用于重交通的柔性路面结构设计方法.此外,提出一些相应的新的施工工艺.     

半柔性路面材料性能研究

以矿料主骨料空隙体积填充法、谢伦堡析漏和肯塔堡飞散试验设计出三种不同基体空隙率下的半柔性路面材料,通过马歇尔试验、车辙试验、冻融劈裂、小梁弯曲、疲劳等室内试验评价其综合路用性能。结果表明,半柔性路面材料具有优良的高温稳定性、水稳定性、较强的抗疲劳能力,其低温抗裂能力则稍显不足。     

面向30年的长寿命沥青路面设计研究

以江苏省某柔性基层长寿命路面结构为基础,分别采用疲劳极限理论和累积损伤理论进行结构设计研究,分析不同设计理论的关注要点。研究结果表明,采用疲劳极限理论,模量采用20℃下动态模量时,沥青路面结构的力学响应显著低于长寿命路面的设计要求,采用最不利条件下实际温度场对应的动态模量时,原路面结构不能满足设计要求,且沥青层内最大水平弯拉应变出现在中面层底;采用累积损伤理论,低剂量水泥稳定碎石底基层的疲劳寿命难以满足设计要求。综合模量、厚度等敏感因素分析,得到符合设计交通量条件的长寿命沥青路面结构。