饱和状态沥青路面动力响应的时程分析

论证了采用多孔介质理论描述处于自然环境中沥青路面的合理性,并基于饱和多孔介质理论,建立了轴对称瞬态动力分析的有限元模型,给出了有限元分析的荷载条件、边界条件和材料参数;分析了动态荷载作用下,饱和状态沥青路面不同应力分量的时程变化情况．结果表明,动态荷载作用下,路面结构内部应力场、位移场具有波动性质;同时产生了不可忽视的孔隙水压力,且出现了正、负逆转,这种孔隙水压力的反复作用最终将导致沥青混合料出现松散破坏．     

沥青路面水损害的形成机理及治理措施

近几年．我国高速公路的发展可以说突飞猛进，沥青路面被广泛应用于高速公路，然而沥青路面却容易出现水损害现象。所谓沥青路面水损害，是指沥青路面在有孔隙水的工作条件下．由于交通动荷载和温湿胀缩的反复作用．进入路面孔隙的水不断产生动水压力或真空负压抽吸的循环作用.     

水泥混凝土路面半刚性基层的孔隙水压力特性

基于多孔介质弹性理论,运用ABAQUS有限元分析软件对水泥混凝土路面半刚性基层的孔隙水压力进行了数值模拟,计算了不同外部荷载和路面结构条件下的基层孔隙水压力分布规律。分析结果表明:在饱水状态下,基层孔隙水压力随面层厚度、面层模量、基层厚度与基层渗透系数的增大而减小,随基层模量的增大而增大,但面层和基层模量对孔隙水压力的影响不显著;孔隙水压力随交通荷载的增大而呈线性增大,在荷载相同时,荷载分布越密集,对基层孔隙水压力分布的影响越显著,加载模式只影响孔隙水压力的消散过程;孔隙水压力随行车速度的增大而增大,消散过程加快。     

高速公路沥青路面水损害分析及防治措施

高速公路沥青路面结构水损害破坏已引起人们的高度重视。水损害与沥青混合料性能、施工工艺和结构结合有关。要有效根除水损害,在提高沥青混合料的水稳性,加强施工工艺的同时,必须设置内部排水系统,迅速排除路面结构内部渗入水。本文从沥青路面孔隙动水压力对沥青路面的影响等着手,分析水损害机理,通过水损害全过程分析,指出设置结构内部排水性基层是防治水损害的有效措施。文中重点讨论了排水性基层材料和设置排水性基层沥青     

孔隙水对沥青路面破坏机理及防治措施分析

路表面的水会进入路面的连通空隙且滞留在其中,在车辆荷载的作用下,路面会发生的变形,而积留在空隙中的水的流动受阻,会产生很大的空隙水压力。尤其是在雨雪天气时,路面存在大量积水,在高速行驶的车辆作用下,轮胎接地处会形成很高的水压,路面上的水被挤入沥青路面内部。由于荷载作用产生路面瞬间变形,空隙的体积会突然缩小,水的弹性变形产生很大体积应力．对沥青混合料孔隙造成破坏。同时,孔隙水压力还会造成路面层间冲刷侵蚀、沥青膜的剥落．     

沥青路面水损害分析

针对沥青路面水损害问题,运用轴对称有限元方法分析了不同等级轴载作用下沥青路面层间孔隙水压力的变化规律.研究结果表明,孔隙水压力将造成路面层间的严重冲蚀,导致沥青与集料过早剥离而诱发水损害,而超载将加速这一进程.     

降雨入渗时沥青路面流固耦合作用的力学响应

应用ABAQUS软件建立降雨入渗条件下的沥青路面渗流有限元模型,得到相应的渗流规律和渗流场的分布状态;在建立合理的降雨渗流场边界的基础上,运用多孔介质流固耦合理论分析了沥青路面在渗水和行车荷载作用下的力学响应。研究表明:降雨入渗过程将会导致沥青路面内部饱和度和孔隙水压力出现显著的变化;在动态荷载的作用下,降雨入渗后的沥青路面内部各项应力指标呈现波动特性,孔隙水压力与流速出现了较大的正、负逆转。     

排水性沥青混合料水稳定性研究

水损害是沥青路面早期破坏的一种最常见的破坏形式。在雨季或初春冻融期间,水经沥青路面孔隙、裂缝进入沥青路面内部后,在车轮轮胎动态荷载产生的动水压力或真空抽吸冲刷的反复作用下,水分逐渐渗入沥青与矿料的界面或沥青内部,使沥青与矿料之间的粘附性降低并逐渐丧失粘结能力,从而使沥青膜逐渐从矿料表面剥离,     

低温状态下的沥青路面受力分析

根据国外的模量与温度的关系模型,分析了沥青路面在不同温度及模量下的力学状态。结果表明:随着温度的降低、模量的升高,在行车荷载的作用下沥青路面结构中的中性轴上移,最大拉应力逐渐增大,易导致路面出现裂缝。     

沥青路面水损害原因及防治措施

沥青混凝土路面因其行车舒适、噪音小、使用寿命长、便于维修等系列优点而被广泛应用，但其在使用过程中也出现了车辙，裂缝、唧浆、坑洞以及水损害等病害，病害的发生不仅降低了道路的服务质量，缩短了使用寿命也影响了人类的正常生活秩序，加重了国民经济负担，其中大多数病害都和水有关，水损害是指水由沥青路面孔隙，裂缝进入路面内部后在冻融及车辆荷载产生的动水压力或真空负压抽吸的反复作用下。     

沥青混凝土路面水破坏的疲劳损伤模型研究

结合路面取心实验,利用CT技术对沥青混凝土水破坏机理进行研究.实验表明:在无水状态的疲劳实验中沥青基质面积率略有增大,而在饱水状态沥青基质面积率减少;定义沥青混凝土中空隙增长为损伤变量,结合疲劳实验,得到不同应力水平下沥青混凝土的损伤演化方程和疲劳寿命方程,依此对某高速公路沥青混凝土路面进行水破坏分析,结果表明:该路面在无水状态下满足设计要求,但在饱水状态下,其疲劳寿命和强度将达不到设计要求.     

沥青路面重载作用下损伤数值分析

针对当前我国沥青路面车辆超载的情况,对半刚性基层沥青路面结构在路表弯沉、结构应力、应变、使用寿命等方面进行数值计算与分析.结果表明,随着轴载的增加,弯沉增大轴载换算系数明显增加,车辆超载使累计标准轴次大大增加,路面使用寿命明显缩短,通过数值计算分析了车辆超载对沥青路面的静力损伤情况,为我国在重载交通条件下沥青路面的设计和沥青路面的早期破坏方面作指导.     

重载交通对路面结构力学的影响分析

重载交通造成了沥青混凝土路面早期损坏.选用我国典型路面结构,使用BISAR 3.0软件,对不同轴载作用下路面结构力学进行分析.结果表明:轴载变化对沥青路面结构各个结构层的影响都较大,会使沥青路面产生失稳型车辙.     

考虑横观各向同性疲劳损伤的沥青路面数值模型

为研究车辆荷载作用下沥青路面的疲劳损伤问题,假定路面结构内受拉区的疲劳损伤横观各向同性,推导了沥青路面考虑横观各向同性疲劳损伤的本构方程.采用FORTRAN语言开发了材料子程序UMAT,结合有限元分析软件ABAQUS,得到了沥青路面的横观各向同性疲劳损伤数值分析模型.通过对该模型在不同荷载下的疲劳寿命分析,建立了荷载-疲劳寿命曲线,与试验结果进行对比,验证了模型的可靠性,并分析了损伤度及水平拉应力在路面结构内的分布规律.研究结果表明:疲劳损伤主要分布在基层底面双轮中心线附近,该位置最先产生疲劳裂纹,随着荷载作用次数增加,受损区水平拉应力在减小的同时,分布规律也发生了很大的改变,其最大值位置沿道路竖向从基层底面向上移动,沿道路横向从双轮中心线位置往两侧移动;本文方法得到的路面疲劳寿命与试验结果吻合较好,相对误差在4.57%~9.82%之间.      

沥青路面初期损坏的产生机理分析

当沥青面层的空隙率偏大,透水性也因此相对较大时,在高速行车引起的动水压力作用下,外界水极易侵入面层内部并逐渐积聚;在行车荷载的反复作用下,面层内部的混合料发生剥落,剥落的沥青向上迁移,由此造成了油斑泛油和内部松散现象.为此,分析沥青路面初期损坏的产生机理有一定的价值.     

沥青路面表面裂纹扩展模拟及影响因素分析

用基于线弹性断裂力学的有限元法，计算了3种深度路面表面裂纹分别在5种载荷(工况)作用下的应力强度因子及裂纹起裂角，模拟了表面裂纹向下扩展的路径，并分析了路面结构层组合和温度对沥青路面表面裂纹扩展的影响．结果表明，温度、结构层厚度和面层弹性模量对裂纹扩展有明显的影响，且表面裂纹深度越大，影响越显著．     

车轮荷载对半刚性基层沥青路面结构的力学响应分析

基于我国的沥青路面设计理论及标准,选取典型半刚性基层路面结构及材料参数,采用BISAR3.0软件对不同荷载作用下的路面结构应力、应变和位移进行计算,并分析了各力学指标对道路结构的影响。结果显示：不同荷载模式对路面结构的影响相当大,这对进一步解释路面面层的一些破坏现象提供了有益的参考。     

军用机场沥青混凝土道面设计方法

为了合理设计军用机场沥青混凝土道面,以设计飞机作为计算荷载,按照疲劳等效原理,分析了不同飞机之间的交通量换算关系,根据军用机场道面使用特点、组成结构材料特性和损坏现象,采用面层、基层、底基层底部的拉应力和面层的剪应力作为结构设计指标,应用弹性层状体系理论设计了军用机场沥青混凝土道面。在H-6、MD-82和B727-100组成的混合交通中,分别用H-6和MD-82作为设计飞机,采用道面结构设计程序Pave2000进行结构层厚度计算。计算结果表明,以H-6为设计飞机,下基层设计厚度为34 cm,以MD-82为设计飞机,下基层设计厚度为33 cm,两者相对误差仅为3.03%,说明此设计方法是正确的。