重载沥青路面研究

为了分析车辆实际超载情况，结合交通调查，利用移动式轴重仪进行了现场轴重测试，得到了车辆轴载的实际分布及超载的准确数据，采用线性和非线性分析方法对重载下沥青路面弯沉，弯拉关系进行了分析，得出了此种情况下弯沉，弯拉等效的轴载换算方法；利用车辙仪进行了常规荷载与重载时车辙试验，得到了动稳定度与轴重之间关系，提出了重载沥青路面设计方法。     

论汽车超载对沥青路面的危害

该文分析了汽车超载后沥青路面力学计算的结果,得知超载后的弯沉值、剪应力、拉应力与该车额定轴载时的弯沉值、剪应力、拉应力之比等于超载后的轴载与额定轴载之比,较过去不同额定轴载时的弯沉值、剪应力、拉应力之比为轴载比的0.87次方的结果更大.以此为据,计算了不同超载率对路面使用寿命缩短的年限,证明超载确是当前沥青路面损坏的主要原因,应严格依法控制.针对目前的实际情况建议超载率不得＞30%,单轴轴载不得超过130kN.以此为前提,在保持现行路面设计方法基础上,提出考虑超载后对现行设计方法的修订建议.文中特别指出超载对沥青路面高温剪切损坏的严重性,并提出提高面层沥青混合料抗剪强度的措施.     

高温条件下上坡路段沥青路面结构性能研究

结合京珠高速公路某路段的现场路面温度实测结果,运用三维有限元方法,重点分析了不同道路纵坡、不同应力场情况下,上坡路段路面结构在水平和竖向荷载综合作用时,其最大拉应力、最大剪应力和最大路表弯沉的变化规律。分析结果表明,道路纵坡改变只对面层所受应力有较大影响,且只在距路表2 cm深度范围内存在拉应力;高温温度场的存在虽然不会明显加大上坡路面结构各层的拉应力和剪应力,但会使路表弯沉明显增大,容易导致车辙破坏。对京珠高速公路某路段车辙病害展开现场调查,调查发现该路段严重的车辙变形60%是由中面层产生,其余40%是由上面层和下面层产生,即车辙大多来源于中面层。最后,提出了上坡路段沥青路面结构设计建议,还据此进行面层混合料设计,且铺筑了试验路。所设计的沥青路面车辙发展缓慢,能适应炎热环境温度下长大纵坡的道路交通。     

复合基层沥青路面结构设计方法研究

分别从路表弯沉值、承重层、设计使用寿命和路面分析年限等方面分析了现行公路沥青路面设计方法存在的不足;研究了复合基层沥青路面损坏的主要类型,提出了适合我国复合基层沥青路面设计控制指标与标准。分析了主要设计控制指标沥青层层底拉应变、半刚性层底部拉应力和辅助设计控制指标路表弯沉值、路基顶面压应变的控制标准,提出了基于疲劳、车辙和弯沉的复合基层沥青路面设计方法。结果表明:复合基层沥青路面主要设计控制指标与标准为:沥青层层底拉应变εr≤65με、半刚性层底部拉应力σm≤σR;辅助设计控制指标与标准:路表弯沉值l s≤(45H F-210)N-0.2e、路基顶面压应变εz≤180με。     

基于动态模量的长大纵坡沥青路面结构响应特性

长大上坡段沥青路面车辙病害问题一直是工程界讨论的热点问题,同样也是难点问题。据文献[1-3]的相关研究,形成沥青路面车辙的外界因素主要有3个:温度、轴载和速度。采用单因素法和正交分析法相结合,用单因素法分析了路面温度、车辆轴载以及行驶速度分别对路表弯沉的影响;然后通过正交试验法,全面、均衡的分析了路表弯沉在高温、重载、慢速三者耦合作用情况下路表弯沉的变化,并通过正交试验极差、方差分析,得出了温度的影响对路表弯沉影响最大,车辆载重其次,行驶速度给路表弯沉造成影响在三者中属于最小。     

超重交通荷载作用下沥青路面的应力分析

以高速公路典型结构为例，分析了不同比例、不同程度的超重交通荷载对路面结构的影响。分别从路表弯沉、整体性材料层底拉应力及疲劳寿命、路表车辙等方面说明超重载交通对路面结构破坏性较强，是引起路面早期损坏的重要原因。     

沥青稳定基层模量对路面结构受力的影响

为优化路面结构,针对不同的沥青稳定基层模量以及不同的结构层厚度等的路面结构组合,应用理论方法对沥青路面结构进行计算,分析了不同因素对沥青稳定基层的层底拉应变、土基顶压应变、表面剪应力等的影响,结果表明:增加基层模量有利于降低基层底和土基顶的应变,较厚的沥青稳定碎石基层并不会增加车辙的危险性,增加底基层厚度能降低基层层底拉应变和表面弯沉,增加土基模量能减小表面弯沉。结果为柔性基层路面的设计、施工提供参考依据。     

含级配碎石层的组合式基层沥青路面轴载换算方法研究

含级配碎石层的组合式基层沥青路面与半刚性基层沥青路面在结构组合和设计指标上都有较大区别,若再以弯沉和弯拉应力指标作为换算指标进行轴载换算,显然是不合理的,为此,本文建立了基于沥青层层底拉应变、级配碎石层顶面剪应力、半刚性材料层层底拉应力的轴载换算方法,对该类型的路面设计具有指导意义。     

轮载接地面积对路面力学响应的影响

本文通过计算不同轮载接触面积的工况条件下路面的力学响应量,得到路面在不同工况条件下路表弯沉值,应力,应变的变化幅度的大小。轮载接触面积对路表弯沉值影响不大,而对剪应力,剪应变,拉应力应变有较大的影响。     

重载交通对混合式基层沥青路面结构力学响应研究

通过运用ABAQUS有限元软件建立混合式基层沥青路面结构三维模型,针对不同轴载作用下的路面结构力学响应展开模拟分析,得出以下结论:随着轴载的增加,混合式基层沥青路面结构的路表弯沉、层底拉应力、层底压应力以及面层最大剪应力均逐渐增大;在轴载作用下,路面结构的路表弯沉、压应力及沥青面层的拉应力沿路面宽度方向呈"W"型对称分布,基层拉应力则呈倒"U"型对称分布;沥青面层的最大剪应力随着路表深度增加呈先增后减变化,而路面结构的压应力则随之逐渐减小。     

广东地区交通轴载状况调查及其对路面车辙的影响分析

重载或超载作用是影响沥青混凝土路面车辙的关键因素之一.通过对广东省5条具代表性高速公路的货车轴载调查,得出了该地区不同轴载类型的轴载谱及轮胎接地压强谱.结合调查结果,针对广东沥青混凝土路面车辙病害形式,对重载作用下沥青混凝土面层结构内不同位置、不同深度处的剪应力和压应力进行了理论计算分析,探讨了超载对沥青混凝土路面结构...     

道路陡坡对水泥混凝土路面荷载应力的影响分析

以水泥混凝土路面结构为研究对象,采用三维有限元方法分析不同纵坡条件下路面结构在标准轴载作用下的应力变化。得出了板底弯拉应力、混凝土板最大主拉应力、层间剪应力与道路坡度之间的关系,探讨了水泥混凝土路面在纵坡地段的受力机理,为特殊地段路面结构设计提供参考。     

重载沥青路面设计方法初研

在对河南省车辆超载情况进行调查的基础上,提出了接近车辆超载实际情况的应力圆图示,并以此为基础对拟定路面结构的弯沉、基层底面应力进行了分析比较;得出了随着超载幅度的增大,路面结构弯沉、基层底面应力较规范图示逐渐增大的规律和幅度,表明路面设计必须考虑车辆超载的情况.     

高速公路长大纵坡路段抗车辙技术分析

沥青路面的车辙变形主要是由于沥青混合料在高温荷载作用下的变形引起的,山区长上坡路段高速公路沥青路面车辙是在交通荷载长时间作用、高温和重载的综合作用下产生的。通过对贵州地区高速公路路面车辙病害问题的调查,分析了高速公路长大纵坡路段车辙病害产生的原因,对长大纵坡路段车辙病害形成机理和解决措施进行了研究。研究结果表明,重载交通、坡度、低速行驶是导致高速公路长大纵坡路段车辙病害产生的主要原因,对于山区高速公路长上坡路段的路面结构设计需要从车道设计、沥青混合料设计、路面结构组合设计等方面进行单独设计,从而提高沥青路面结构的抗车辙能力,延长路面的使用寿命。     

车辆荷载作用下脱空地基上CRCP板的挠度与应力研究

运用弹性薄板理论,根据连续配筋混凝土路面板挠度等效与应力等效原则,将作用于板中的车辆集中荷载通过傅里叶级数展开为等效的半渡正弦荷载,提出了车辆荷载作用下脱空的连续配筋混凝土路面板的竖向位移和应力公式.结果表明:集中荷载作用下连续配筋混凝土板的最大挠度与荷载大小、板的宽度成正比,与板的厚度、横向弹性模量成反比,其中板的宽...     

天津滨海新区重载道路结构设计探讨

该文通过对天津滨海新区典型重载道路的交通调查,得到了典型的交通组成和轴载谱,并以此为依据,分析了重载对道路结构路表弯沉、路面结构层底部应力和路基工作区的影响,探讨了重载道路结构的设计方法和流程。     

基于直道足尺车辙试验的沥青路面重载轴载换算方法研究

车辙现已成为沥青路面一个严重问题,车辙也将发展成为沥青路面设计指标之一,故需建立起与其相对应的轴载换算公式。通过对3种典型的沥青路面结构进行直线式加速加载足尺试验,对不同重载作用下路面车辙随荷载作用次数的变化关系进行分析,得到了车辙预估方程,进而用等形变法建立了基于路面车辙等效的重载轴载换算公式。实验证明,利用该这个公式,再通过车辙预估方程计算的车辙与直道实测车辙数据拟合情况较好。     

基于加速加载试验的半刚性基层沥青路面动力响应

为了了解移动车辆荷载作用下半刚性基层沥青路面结构动力响应规律,修筑足尺试验场,采用置入式应变传感器,检测加速加载设备在车轮荷载作用下的面层底部动力响应,研究了面层底部横向分布以及轴重和温度对路面结构动力响应的影响。结果表明:移动车轮荷载下,面层底部纵向弯拉应变呈拉压应变交变状态,荷载位置仅影响其数值大小;横向弯拉应变比较复杂,胎冠下部呈现拉应变状态,2个轮胎之间及轮胎外侧呈现压应变状态,胎肩位置呈现拉压应变交变状态;面层底部弯拉应变无法充分反映超载车辆对路面的破坏作用;温度对路面结构的动力响应影响显著,30℃、40℃和50℃下沥青路面动力响应分别为常温状态下的3倍、8.9倍和13.3倍。     

车道荷载横向分布影响下的路面车辙变形分析

采用蠕变力学方法分析了车道荷载横向分布对路面车辙变形的影响。首先利用正态分布对车道内荷载的横向分布进行简化,得到了不同车道横向分布系数下车道断面上不同位置的荷载作用次数系数。然后提出了典型路面并测定了实际温度下的路面材料的力学参数,并对计算荷载及荷载作用时间的计算方法进行了简化,最后采用有限元方法对不同横向分布系数及不同荷载作用次数下的路面车辙变形进行了计算。通过计算分析得到了不同车道荷载横向分布系数下车辙变形永久变形比及隆起系数的推荐值。     

水泥混凝土路面基层顶面模量的修正

建立基层顶面模量修正系数n与弯沉综合修正系数F的相关关系，从而根据F的经验方程推出n计算式，并将基层顶面模量修正系数n隐含至水泥混凝土路面荷载应力计算公式和轴载换算方程中，使设计更为简便。