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。     

拼接工况下路基的参数反演与沉降特性

应用路基和土基的Duncan-Chang模型,选用拼接路基顶面的最大沉降量作为目标函数,研究了路基拼接工况下模型的灵敏度函数和最敏感参数,使用实体工程中沉降板的检测数据进行了参数反演,并根据反算参数计算了铺筑路面结构层引起的路基顶面差异沉降。研究结果表明:拼接工况下,路基E-B模型对模量指数n最敏感,模量系数kE也有较大影响;土基E-B模型对破坏比Rf最敏感,kE和n也有较大影响;埋设在土基顶面和路堤中层的沉降板检测数据可用来反算土基和路基Duncan-Chang模型的最敏感参数;拼接路基表面的工后沉降计算曲线与类似工程实测沉降曲线具有较高的相似性,采用反算参数的数值仿真可以描述拼接工况下路基的沉降特征。     

土基压应变的影响分析

采用4层的典型路面结构，分析了各结构层参数（厚度与模量）的变化对土基顶面压应变和土基内部压应变影响。分析表明：基层厚度对土基顶面压应变影响最大，当基层厚度〈30cm时效果更为显著，但是当h2〉50cm时，通过基层厚度的增加来减小土基顶面压应变的效果已不太明显；底基层模量E3对路基顶面压应变的影响较基层E2、面层E1大的多。土基承受的压应变较小，传递深度也较浅，有效工作区的范围大概在1m之内。     

路基设计参数对路面设计的影响分析

路面进行组合设计时，应对各个影响因素进行综合考虑，主要考虑因素为沥青路面的混凝土性能和路基的设计参数。土基回弹模量能够反映土基性能，但该指标的测定影响因素较多，如：土类型、土基的压实度和土基的含水量等。针对该现象通过对土基回弹模量进行分析得到路面各项指标的性能。主要研究内容为：土基强度影响因素、土基模量对弯沉值的影响、土基模量对层厚、层底弯拉应力的影响。通过以上研究内容可对土基模量的值进行优化，为路面设计提供理论分析。     

冲压荷载下水泥路面土基的变形及应力分析

通过建立有限元模型,采用瞬态动力学加载方法,模拟冲击压路机破裂稳固旧水泥混凝土路面的冲压效果,探讨冲压荷载作用下土基中的应力传递规律和沉降变形．结果表明：在土基顶面以下5 m深度处由冲压荷载引起的土基竖向应力和位移均接近于0,冲压荷载的影响深度不超过5 m;冲压荷载作用下路基的工作区为2．25 m深度范围内,埋深超过2．25 m的构造物理论上不受冲压荷载的影响．     

拓宽路基差异沉降特性和影响因素

为了解差异沉降对拓宽道路的影响,应用有限元程序,建立了差异沉降计算模型,分析了拓宽路基差异沉降特性,研究了路基高度、土基压缩模量、拓宽方式和宽度对路基差异沉降以及沉降曲线形态的影响.结果表明,双侧拼接在差异沉降控制上优于单侧拼接;土基压缩模量从2MPa增加到10MPa时,最大差异沉降从20.58cm降低到5.46cm,且最大差异沉降的增加和土基压缩模量的减小不成反比例,存在减速性;当路基高度从2m增加到8m时,最大差异沉降从6.38cm增加到13.10cm,受边界条件的影响,路基高度越小,拓宽路基顶面沉降曲线越接近"～"形.     

柔性路面弯沉和路基压应变指标分析

分析了路表弯沉和土基顶面压应变对路面控制设计的不安全一致性，建立了路表弯沉和土基顶面压应变的相关关系，在明确了设计弯沉和容许弯沉的概念后，利用路表弯沉和土基顶面压应变的相关关系式，并借鉴了ＡＩ法土基顶面容许压应变进行控制的设计弯沉指标。     

设置级配碎石基层沥青路面结构力学分析

以沥青路面路基顶面压应变、路表弯沉为研究指标,使用Bisar3.0软件分析了级配碎石基层厚度与模量及土基模量变化对这两种指标的影响,可供同行参考。     

土基压应变敏感性分析

路表弯沉并不能完全反映土基顶面压应变,在路面结构设计中必需要重视土基顶面压应变的状态。鉴于此,采用典型路面结构,分析各结构层参数的变化对土基顶面压应变和土基内部压应变的影响,以为沥青路面结构设计提供参考。     

乳化沥青厂拌冷再生材料力学响应特性分析

论文以实体工程为依托,在试验研究基础上,运用ABAQUS软件分别对三种不同基层材料组成的路面结构建立模型,分析其力学响应特性。结果表明沥青面层处于受压状态,基层底面处于受拉状态,土基顶面处于受压状态;三种基层路面结构纵向拉应力均大于横向拉应力,且乳化沥青冷再生层的路面顶面弯沉值和拉应力最大,能较大程度地将荷载及应力分散,表现出明显的柔性基层的特性,具有很好的抗疲劳性能,对于防治反射裂缝贡献较大。     

车辆动载下路基土竖向动应力及扩散规律

推导了车辆动载作用下路基土中竖向动应力的求解方法,提出用速度系数来表征车辆动载下路基顶面产生的竖向动应力与车辆运行速度的关系,并模拟试验确定了速度系数的取值为0.105.原位监测试验表明:车辆动载在路基顶面产生的竖向动应力值约为0 ～16 kPa,大小与车辆载重及运行速度等因素有关.计算分析了5种类型车辆动载下路基土中...     

沥青路面超载作用下力学性能敏感性分析

在不同荷载条件下变化沥青路面结构层的模量,找出沥青路面在超载作用下随结构参数变化路表弯沉、面层拉应力、基层拉应力、底基层拉应力和土基顶面压应变等力学性能及路用性能的变化规律,针对超载作用下的沥青路面要合理控制各结构层之间的模量关系,同时提高土基模量.为超载作用下沥青路面设计、施工提供理论依据.     

沥青路面超载作用下力学性能敏感性分析

在不同荷载条件下变化沥青路面结构层的模量,找出沥青路面在超载作用下随结构参数变化路表弯沉、面层拉应力、基层拉应力、底基层拉应力和土基顶面压应变等力学性能及路用性能的变化规律,针对超载作用下的沥青路面要合理控制各结构层之间的模量关系,同时提高土基模量.为超载作用下沥青路面设计、施工提供理论依据.     

汽车轴重与路面破坏的关系

综合了国内我有关轴重换算的研究资料，分别以路表弯沉等效，基层底部拉应力等效，土基顶面压应变等效及主辙等效为原则，对轴载换算公式中的轴荷指数进行了计算比较，在此基础上提出了合理的轴荷指数。并借助于已建立的轴重分布模型，分析了不同的轴荷指数对路面使用年限的影响。     

浅谈桥头跳车的预防措施

桥头与路基产生相对沉降量的主要原因在于他们本身结构不同。桥体本身是一种刚体 ,而路基是由路面与土基的结合。因此 ,为防止桥头跳车的产生 ,文中介绍了采用土基某一深度层产生沉降的理论公式及动力荷载对路基作用下的理论来计算沉降量     

模量变化对水泥混凝土路面影响分析

为了研究水泥混凝土路面模量变化对水泥路面设计影响分析,在考虑水泥路面各个结构层模量变化前提下,分析土基回弹模量变化对水泥路面路表弯沉影响、土基回弹模量变化对土基顶面弯沉影响。提高土基模量减小土基顶面弯沉和路表弯沉,对土基上一层结构层进行适当稳定处理。     

新疆砾石土低路堤动力特性

以新疆三岔口-莎车高速公路为依托, 基于标准轴载作用下单轮影响范围内的1∶1路基模型试验, 分析了车辆荷载下低路堤的动力特性; 考虑了绿洲区地基在服役期间不同的含水率状态, 根据一般道路设计标准, 将低路堤道路结构分为面层、基层、路基与地基四部分, 模拟了低路堤在不同荷载作用下的动力特性, 研究了动载峰值、频率与重复作用次数对低路堤动力特性的影响。研究结果表明: 不同加载方式下的竖向应力均随路基深度增大而迅速减小, 应力在距路基顶面0.8 m深度处均衰减了69.2%;静载和短时动载作用下各深度处的应力随荷载呈线性变化趋势, 应变则呈非线性变化趋势; 由于不同土层模量的差异, 使得应变在路基与地基中出现了明显的分层现象; 地基含水率的变化对低路堤动力特性的影响非常明显, 当地基含水率从18%增大到28%时, 地基顶面处的应变增大了1.8倍; 短时动载频率的增大对应力和应变的影响都很小, 当动载频率由1 Hz增大到5 Hz时, 路基与地基顶面处的应力分别减小了7%和9%;当静载、短时动载和长时动载的峰值为50 kN时, 短时动载峰值作用下路基与地基顶面处的应力和应变分别是静载作用的79%~95%和75%~95%, 而长时动载引起的路基与地基顶面处的应力和应变分别是静载作用的1.0~1.1倍和1.9~3.3倍。      

沥青路面结构两款轴对称非线性有限元分析软件应用之比较

选取两款用于沥青路面结构分析的典型轴对称非线性有限元软件MICH-PAVE和ILLI-PAVE,从应用层面对二者开展横向比较,并以级配碎石柔性基层沥青路面结构为算例,分析二者关键力学响应结果的差异性.结果 表明:两款软件在前处理、计算求解、后处理等方面均存在差异,需根据实际情况合理选用;二者均可考虑粒料和细粒土回弹模量对应力状态的依赖性;两款软件计算所得路表弯沉、沥青面层底径向应变及土基顶面竖向应变的分布形态相似,MICH-PAVE所获结果较ILLI-PAVE总体偏大,二者所获沥青面层底径向应变、土基顶面竖向应变的吻合程度高于路表弯沉.     

车辆荷载下生石灰改良过湿土硬壳层作用效应研究

依托吉舒高速公路工程,基于多层弹性体系理论,分析了生石灰改良过湿土硬壳层对路基路面力学响应的影响规律,结果表明:在硬壳层作用下,路基顶面的竖向压应力减小,竖向压应力分布趋于平缓;随着硬壳层厚度与模量的增加,路基的强度提高,路表弯沉值与基层底弯拉应力减小,硬壳层厚度与模量持续增加,对降低层底弯拉应力的贡献量越来越小。经综合分析,给出硬壳层厚度的推荐范围20～60 cm,模量的推荐范围200～400MPa。     

土工合成材料在路基拓宽结合部的应用

针对老路拓宽时采用土工合成材料处治结合部的特点,将新老路基、路面结构作为整体,建立数值分析模型。采用FLAC进行分析,从路基位移、路基顶面应力等方面,研究土工合成材料处治新老路基结合部的作用机制,分析不同加筋层数和不同路基填土高度下的处治效果。结果表明,采用土工合成材料不仅可以有效减小路基顶面的差异沉降和水平位移,而且使得路基反射到路面的平均应力更小且分布均匀。