双层高模量沥青混凝土路面结构受力特性分析

为了对双层高模量沥青混凝土路面结构的受力特性进行分析,利用高模量沥青混凝土动态模量作为结构层力学参数,建立了弹性层状体系模型,并利用BISAR3. 0软件对模型受力进行了计算分析,结果表明,在高温重载条件下,0～9cm是双层高模量沥青混凝土路面结构的高应力应变区,2cm处是应变的极值位置,研究成果可以为双层高模量沥青混凝土路面结构的优化设计及永久变形累积规律的分析提供参考。     

大粒径沥青混合料在旧路补强中的有限元分析

大粒径沥青混合料用作道路养护时补强层的研究正处于探索阶段.针对该材料在道路补强时位置及厚度难以确定的问题,根据旧路加铺典型结构初拟结构组合库,建立分析模型,利用ABAQUS有限元软件进行计算分析.在典型结构组合情况下,通过改变补强层厚度,计算厚度变化对受拉不利层的最大主拉应力及主要受拉方向应力的影响.根据各层受力状况的有限元计算,评价结构组合的受力合理性,调整适宜的厚度范围.通过计算确定了大粒径沥青混合料直接加铺及将旧路铣刨至基层加铺时的合理厚度.     

低温下沥青中柔性短纤维桥联应力计算模型

分析了柔性纤维增强脆性材料特点,建立了单根纤维从沥青中拔出时的受力模型。采用球面坐标系建立空间均匀分布短纤维桥联应力的计算模型,计算了沥青断裂时短纤维产生的桥联应力。采用大尺寸的纤维沥青试件进行低温拉伸断裂试验,实测短纤维的桥联应力。通过对桥联应力的计算值和实测值进行试算拟合,修正了计算模型中的参数。分析结果表明：桥联...     

基于应力吸收层的沥青加铺层温度应力分析

对加铺沥青面层的水泥混凝土路面进行温度应力分析发现：应力吸收层并不是越厚越好,应力吸收层的厚度对层间剪应力和结构竖向位移影响较大,而对沥青层底拉应力的影响比较小;高模量的应力吸收层材料对结构竖向位移、层间剪应力和沥青层底拉应力均不利。     

天津市普通公路高模量沥青路面典型结构力学行为分析

高模量沥青混凝土具有模量高、抗车辙性能好等优点,能够显著提高沥青路面的抗永久变形能力并适当减薄沥青结构层厚度。分析了天津地区普通公路沥青混凝土路面典型结构的路面受力特点,同时利用KENLAYER和ANSYS有限元软件对路面结构的剪应力分布特点、疲劳寿命和车辙进行试验分析,结果表明,将高模量沥青混凝土材料设置在上下面层结构位置,能有效降低结构内部的剪应力,改善受力情况,提高其疲劳强度和抗车辙能力,大大延长公路的使用寿命。     

富水条件下沥青混凝土疲劳性能试验研究

根据厚沥青面层自身的受力特点,采用应力控制模式对高速公路沥青路面下面层常用AC-25沥青混凝土进行无水和富水条件下间接拉伸疲劳试验,得到不同应力水平作用下的疲劳试验结果,回归建立了应力-疲劳方程,并从疲劳寿命、疲劳方程特征参数、疲劳破坏形态等方面分析了水对沥青混凝土疲劳性能的影响.研究结果表明,在相同的应力水平作用下,富水沥青混凝土疲劳寿命仅约为无水沥青混凝土的24%～30%;沥青混凝土的应力水平与疲劳寿命在双对数坐标中呈现较好的线性关系,可为沥青路面疲劳寿命预估提供依据;富水状态下试件疲劳破坏表现为剪切和劈裂联合作用形式,充分证明用冻融循环处理条件模拟沥青混凝土富水状态的合理性.     

ATB-30沥青碎石柔性基层在张石高速公路中的应用

沥青稳定碎石基层属柔性结构层,具有很强的柔性和变形能力,作为应力消散层,大大延缓了路面反射裂缝的发生。另外,沥青稳定碎石基层可以与沥青混凝土面层牢固结合,并且由于其模量与面层模量接近,使得路面结构受力更加均匀,从而提高了道路的耐久性,延长了路面的使用寿命。     

重载非均布荷载下沥青路面力学响应分析

选取不同的典型沥青路面结构,采用动态参数,进行了6个等级的非均布荷载作用下的8种路面结构有限元力学响应计算.结果表明:面层是沥青路面结构受力的最不利位置;在双矩形荷载作用下,沥青层底水平横向拉应力和拉应变最大值位于单轮底部中心偏外的位置;路表轮隙中心的应力状态主要和沥青面层厚度和交通荷载有关,随荷载增大,路表应力最大值作用点主要在轮缘外缘附近位置出现;路表最大剪应力随基层类型和沥青层厚度的不同而不同,路表最大剪应力出现在双轮及双轮之间的范围.所得结论可为重载条件下沥青路面设计指标的提出提供理论依据.     

ATB-30沥青碎石柔性基层在张石高速公路中的应用

沥青稳定碎石基层属柔性结构层,具有很强的柔性和变形能力,作为应力消散层,大大延缓了路面反射裂缝的发生.另外,沥青稳定碎石基层可以与沥青混凝土面层牢固结合,并且由于其模量与面层模量接近,使得路面结构受力更加均匀,从而提高了道路的耐久性,延长了路面的使用寿命.     

柔性冷再生加铺厚度的研究

柔性再生层一般较新铺结构层强度低,受力特征与新建路面结构不同。针对重交通道路,拟定结构层,运用有限元软件分析不同加铺厚度,各层的剪应力和层底弯拉应力水平,确定适宜的加铺结构和厚度。对于重交通道路,在柔性再生层上宜加铺两层热拌沥青层。     

独塔斜拉连续刚构组合桥施工全过程仿真分析

广珠线西江特大桥是我国铁路上第一座独塔斜拉连续刚构组合桥梁.为研究其施工过程中的力学行为,采用空间有限元模型,根据实际施工过程,计算主桥各个施工阶段下的应力和变形,分析主桥关键部位在各种荷载作用下随施工阶段的应力变化路径.计算表明,斜拉连续刚构组合结构在施工过程中体现出组合桥体系的受力特性,是以连续刚构为主的结构受力体系;同时,斜拉桥的受力行为增大了主梁根部的正应力,斜拉索对结构起到了"刚度保持"的作用.     

倒装式级配碎石层厚度对沥青路面设计指标的影响研究

大量的研究表明,柔性基层具有水稳定性好、承载力优良、施工方便等诸多优点。依托实体工程,分别采用ABAQUS和BISAR对5种厚度的级配碎石半刚性基层过渡层的路面结构进行分析计算,分析沥青层底拉应力设计弯沉两个设计指标与级配碎石和模量的关系。研究表明：随着级配碎石厚度的增加,沥青面层拉应力与设计弯沉均呈上升趋势。增加级配碎石模量有助于改善受力状况。作为半刚性基层过渡层,级配碎石层厚度应控制在15 cm内,其模量应大于400 MPa。     

长寿命路面结构中应力吸收层的试验研究

道路工程中广泛应用的一种路面结构形式是"沥青混合料面层+应力吸收层+水泥混凝土基层+沥青联结层+路基",在这种结构形式中,应力吸收层起到了重要作用。对应力吸收层进行试验研究,结果表明,设置合理的应力吸收层,能够有效改善沥青面层与混凝土层之间的应力状况,避免或减少裂缝,起到良好的过渡作用。     

高模量沥青混合料在桥面铺装中的应用研究

为提高水泥混凝土桥梁沥青铺装层的耐久性,文章采用高模量沥青混合料作为铺装结构的下面层,通过力学分析、室内试验,对高模量沥青混合料的受力状态、设计方法和路用性能进行研究,并将研究成果在G312镇江城区改线工程中进行应用。结果表明,高模量沥青混合料用于铺装下面层,可以改善铺装层受力状态,显著提升铺装结构的耐久性;高模量沥青混合料动稳定度可达9 632次/mm,疲劳次数可达165万次,综合性能优异。     

移动荷载下设CA砂浆功能层的水泥混凝土路面结构受力分析

为了改善水泥混凝土路面面层和基层间的不良接触状况,提出了在面层和基层间设置水泥乳化沥青砂浆(简称CA砂浆)功能层的措施,借助CA砂浆功能层的材料特性,改善面层和基层的不良受力状况,延缓水泥混凝土路面结构的早期破坏。为了更好地分析路面结构的实际受力状态,有必要进行路面结构在移动荷载作用下的力学响应分析。将运动的车辆荷载等效简化为匀速移动的面荷载,建立路面结构三维有限元模型,分析设置CA砂浆功能层前后路面结构所受荷载应力的变化,探讨CA砂浆功能层的作用。     

轮载作用下典型沥青路面结构力学行为分析

为分析比较半刚性基层、倒装式和组合式3种典型沥青路面结构受轮载作用的力学行为,依托成德南高速公路沥青路面工程试验段,在与贝克曼梁路表静态弯沉测试值对比的基础上,开展了基于弹性层状体系理论的静力学分析.现场选取3个断面,通过预埋沥青应变计测试了不同轴重、不同车速条件下的车辆移动轮载动力响应.研究结果表明:沥青路面更易出现横向疲劳开裂;倒装式沥青路面面层层底行车方向及横断面方向拉应变峰值分别对应为组合式沥青路面的1.24倍和1.30倍,为半刚性基层沥青路面的2.37倍和2.67倍;路面结构厚度相同的情况下,半刚性基层沥青路面在减少沥青面层本身的疲劳开裂和永久变形方面优势较强,组合式沥青路面与半刚性基层沥青路面受力情况接近,可部分替代半刚性基层沥青路面;倒装式沥青路面轴重敏感度为3种路面结构中最小,但宜适当增加沥青面层或沥青稳定碎石基层厚度以改善其受力状况,并应严格控制沥青稳定碎石基层拉应力,以减少倒装式沥青路面和组合式沥青路面疲劳破坏.     

沥青混合料在工程中的应用探讨

讨论沥青混合料在工程中的应用问题,明确沥青混合料的分类,并从组成结构、结构强度及其影响因素、应力应变特性等方面分析沥青混合料的技术性能,并探讨沥青混合料的组成设计方法。     

旧路面破碎稳固后沥青加铺层受力特性分析

破碎稳固技术是一种旧水泥混凝土路面处治重要技术,具有工程造价较低,施工方便、能防止反射裂缝的发生的特点。利用ANSYS有限元软件,计算分析直接加铺与破碎稳固加铺后沥青层的受力特性。结果表明,在相同沥青加铺厚度条件下,破碎稳固技术可以明显降低加铺层层底拉应力和沥青面层内剪应力,同时破碎稳固加铺沥青层后其路表弯沉要小于直接加铺。这表明,相当于直接加铺工艺,破碎稳固技术能够有效抑制反射裂缝的发生,同时破碎稳固后路面结构强度和承载能力并不降低。     

高速公路改扩建工程路面加铺结构层力学响应分析

依托昌九高速公路改扩建工程,针对高速公路改扩建工程中路面加铺结构层后力学响应特征进行了分析,结果表明:加铺结构层搭接宽度为60 cm时,加铺结构层后路面结构内部受力状态较优;水稳碎石层厚度变化对加铺结构层力学指标影响比沥青稳定碎石层厚度变化影响更大;水稳碎石层模量变化对加铺水稳碎石层层底拉应力、原路面层底拉应力和拉应变的影响相对较大,而沥青稳定碎石层模量变化对其它指标的影响相对较大;随着轴载的增大,各力学指标呈线性增长趋势。     

层间接触条件下黏弹性铺装层力学分析

为了分析黏弹性铺装层在层间接触条件下的应力情况,以简支箱梁桥为例建立了有限元分析模型,通过水平冲击荷载加载,分析了在不同沥青层厚度、不同黏结层厚度以及不同接触黏聚力下铺装层的力学响应。结果表明:在层间接触条件下,铺装层横向位置应力最大值出现在荷载区域边缘,最小值则出现在荷载区域中心;增加沥青层厚度会增大沥青层纵向拉应力,但是能改善路面失稳型车辙的出现;增加黏结层厚度会减小铺装层纵横拉应力,但是对铺装层其它应力以及变形影响较小;沥青层与黏结层间接触黏聚力的改变对应力影响较小,当黏聚力大于0.01 MPa时,各层受力均保持不变。