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.     

旧砼路面板上沥青加铺层直道试验研究

对不同结构方案下的旧水泥混凝土路面板上沥青混凝土加铺层结构进行直道试验,分析研究了不同轴重及荷载次数作用下的接缝弯沉差、车辙变形以及路面的疲劳特性,并对比了沥青加铺材料及结构优劣性.结果表明,在不同轴载的反复作用下,所研究的新型沥青混凝土材料在接缝路表弯沉、车辙变形量和路面结构的抗剪切疲劳特性等方面都优于普通的AC-20沥青混凝土.     

提高混凝土路面抗折强度的措施

水泥混凝土路面具有较强的抗重载能力,但对超负荷重载的敏感性远远超出沥青路面。随着车辆轴载的增大．不仅混凝土路面内部产生的荷载应力增大,尤其是实际累计标准轴载远远大于设计轴载．使水泥混凝土路面产生疲劳损坏。     

重载交通下高速公路路基动应力实测研究及工作区划分

针对重载交通下高速公路路基动力响应问题,通过在高速公路路基埋设测试元件,测试了重载车辆运行下沥青混凝土路面—路基结构的动应力,获取了不同轴重和车速下路基的动应力峰值分布规律,得出了路基动应力随深度衰减的系数值,并依据动应力与自重应力的关系划分不同的路基工作区,结果表明:在120、140、160 k N的轴重下,动敏感区深度分别为1.26、1.36、1.45 m,相对于标准轴载增长约5.1%、13.3%、21.8%;动影响区深度为1.69、1.77、1.88 m,相对于标准轴载增长约5.6%、10.6%、17.5%。重载交通作用下动应力对路基的影响范围明显加深,因此在路基结构设计及稳定性保障上需引起足够的重视。     

重载下长大纵坡沥青混凝土路面破坏机理分析

针对我国高速公路使用过程中,重载和长大纵坡对沥青混凝土路面的影响特性进行分析。提出长大纵坡的界定标准以及重载的换算公式。对长大上坡和长大下坡分别进行力学分析,并通过引用时温等效特性,运用蠕变速率模型,对重载作用下的长大纵坡路段沥青混凝土路面的破坏机理进行详细分析。     

超期服役重载交通路面结构性能分析

早期建成的高速公路路面结构逐渐超过设计使用年限,分析其路面结构性能在自然老化和荷载作用下的性能衰减情况,对制定路面维修或改建方案具有重要意义。统计了超期服役的沈山高速的交通量和轴载情况,结合检测数据,总结了路面使用性能指数衰减模型,调查分析了路面典型病害及其成因,并对旧路面沥青混合料和基层混合料进行了室内试验,试验结果表明,沥青材料老化严重,但基层仍满足结构性能要求。     

刚性基层沥青路面轴数系数研究

无论新建还是改建沥青路面,轴载换算均是结构设计的重要内容。轴载换算的精确性将严重影响结构设计的准确性,甚至影响道路结构的使用寿命,而轴数系数是轴载换算公式中反映不同轴数之间换算关系的关键参数,有必要进行深入研究。本文针对刚性基层沥青面层路面结构,应用弹性层状体系理论计算程序,分别以沥青层设计弯沉值、水泥混凝土刚性基层层底拉应力为换算指标,变换层厚、模量等不同的路面结构层参数及车轮荷载作用的轴距,来计算刚性基层沥青路面结构轴载换算公式中的轴数系数。通过计算结果的回归分析,与AASHTO及我国设计方法关于轴数系数的计算公式进行对比分析,提出了建议的轴数系数计算公式。     

超载作用对沥青路面结构的力学影响研究

分别通过轴载换算和超载作用下路面的力学分析两方面分析了超载对路面各层层底应力和路表实测弯沉的影响,进而解释了重载路段路面易损坏的力学机理.     

连续配筋混凝土复合式路面受荷响应分析

为研究G1503上海同三段不同类型连续配筋复合式路面结构在标准轴载及不同沥青层厚度下受荷响应特征及力学指标变化规律,进行了大量有限元三维仿真建模分析。研究结果表明,标准轴载作用下连续配筋复合式路面各力学指标明显优于半刚性基层沥青路面;底基层强度及路基处治差异会对路表最大弯沉及沥青层层底拉应力产生明显影响,但沥青层与连续配筋混凝土层的层间剪切力受其影响较小;各项力学指标均受沥青层厚度影响显著,说明对于连续配筋复合式路面结构将沥青层控制在合理范围可有效避免车辙、层间滑移等病害的发生。研究工作可为该种路面结构设计、应用及后续养护维修工作提供数据支撑和理论基础。     

车辆静荷载下沥青混凝土路面粘弹性分析

文中基于粘弹性力学理论,采用平面应变有限单元法,分析了温度和车辆加载时间对标准轴载作用下沥青混凝土路表弯沉和加载中心点竖向蠕变应变的影响。得出了随着沥青混凝土材料温度的降低,相同加载时间对应的路表弯沉逐渐减小;随着温度的降低,沥青混凝土路面松驰性能变弱。     

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。     

高模量沥青混凝土路面永久变形有限元分析

通过静态回弹模量试验,研究了不同级配类型高模量沥青混凝土的回弹模量,并由此建立ANSYS有限元沥青路面结构模型,计算分析中面层厚度、荷载作用大小、面层材料等因素对沥青路面永久变形的影响。研究结果表明:掺加PR-Module改性剂的高模量沥青混合料比普通沥青混合料可明显提高其回弹模量;单纯增加中面层的厚度对提高路面抵抗永久变形性能的效果并不显著;中面层采用高模量沥青混合料对降低路面永久变形的效果相对较好;荷载作用特别是重载超载对路面永久变形影响较大,高模量沥青混合料对降低重载超载作用下路面永久变形效果更为明显。     

重载交通下沥青路面结构分析

针对当前车辆载的情况及我国沥青路面的主要结构形式,分析了车辆超载对半刚性基层沥青路面结构使用寿命、结构应力、路表弯沉和结构层厚度的影响.数值计算表明随着超载率的增加,换算系数明显增加车辆超载使累计标准轴次大大增加,导致路面使用寿命明显缩短;随着土基模量值的加大,结构层层底拉应力值逐渐减小;要使重载作用下路面结构的使用寿命达到标准轴载作用下的使用年限,应该增加路面结构层的厚度.     

基于累积损伤因子的水泥混凝土路面设计(英文)

考虑荷载疲劳应力和温度疲劳应力的综合疲劳方程,计算了单轴单轮及单轴双轮轴载的覆盖通行率,利用累积损伤因子替代标准轴载在交通量换算中的作用,提出了直接计算各级轴载对路面结构总的累积疲劳损伤方法和新的水泥混凝土路面设计方法,并采用两组交通量对轴载累积损伤量的计算方法的准确性与可行性进行了验证。分析结果表明:公路横断面上各点处轴载的作用次数是不同的,各级轴载的累积疲劳损伤峰值不一定在同一位置,利用基于累积损伤因子的水泥混凝土路面设计方法计算得到两组交通量下路面的最不利位置厚度均为22cm,符合设计要求,其他位置厚度可按累积损伤曲线相应减小,此设计方法避免了现行规范基于标准轴载和疲劳耗损等效原则的水泥混凝土路面设计方法与路面实际损伤中存在的差异及轴载换算方法的局限性。     

橡胶沥青复合封层在水泥路面改造工程中的应用研究

为了选择水泥混凝土路面薄层罩面改造方案,对乳化沥青封层、单层橡胶沥青封层和双层橡胶沥青封层三种材料与SMA-10沥青混凝土所组成的罩面结构,采用剪切试验和拉拔试验评价其粘结性能,通过冲击韧性试验评价其抗裂性能,并通过铺设试验段验证了橡胶沥青复合封层在水泥混凝土路面改造中的实际应用效果。研究表明,双层橡胶沥青封层罩面结构的剪切强度是另外两种结构的两倍以上,拉拔强度也略高于另外两种结构;双层橡胶沥青封层结构冲击韧性值较其他结构大20%,冻融条件对其抗裂性能影响最小,具有最优的抗裂耐久性;橡胶沥青复合封层改造水泥混凝土路面的薄层罩面方案在重载交通作用下表现出了较好的抗裂、粘结性能。研究成果为水泥混凝土路面改造薄层罩面结构方案的选择提供了参考依据。     

水泥混凝土桥面铺装与一般路面结构力学机理对比分析

在结构特性上， 桥面铺装结构远比一般的路面结构复杂。 桥面板与沥青铺装层间的模量相差悬殊， 桥面混凝土结构挠度大， 桥面沥青铺装在车辆荷载作用下的受力状况与一般路面不同； 从桥面的温度差异来看， 桥面环境比路面环境也更为严苛； 因此， 桥面铺装在重载和制动力的双重作用下， 沥青铺装层与桥面之间承受较大剪应力和剪应变。 本文将总结以往桥面铺装结构力学分析研究成果， 提出桥面铺装结构力学指标， 为浙江省山区高速公路桥面沥青铺装结构设计提供理论依据。     

旧水泥混凝土路面提质改造沥青层加铺方案研究

以京港澳国家高速公路(G4)湘潭至耒阳段提质改造工程为依托,充分考虑湖南气候条件和潭耒高速公路重载交通环境等实际情况,从路面结构、经济效益等方面,分别对直接加铺、共振碎石化以及连续配筋+沥青混凝土(CRC+AC)复合式路面3种路面结构形式进行对比分析,得出CRC+AC复合式路面是一种路用性能良好的结构,可满足重载交通条件下路面结构的耐久性要求。研究成果可为高速公路旧水泥混凝土路面提质改造沥青层加铺方案的合理选择提供重要参考。     

多轴重车荷载与标准轴载间换算关系研究

通过多轴车轴载谱调查以及不同荷载作用下路面结构的受力分析,采用国外的路面疲劳寿命计算公式以及沥青面层永久变形计算公式,建立起不同轴重的多轴荷载与标准荷载之间的换算关系。计算结果表明按照国内换算方法得出的交通量能满足路面的疲劳开裂的要求,但不能确保路面的抗车辙性能。     

沥青混合料强度影响因素

我国公路的路面结构有砂石路面、沥青贯入式路面、沥青表面处治路面、水泥混凝土路面、沥青混凝土路面。由于沥青混凝土路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、养护维修简易和防噪等优点,被得到广泛应用。随着公路事业的发展,车辆交通量日益增长,重载、超载现象日益严重,     

沥青路面结构内荷载频率分布与变化规律的研究

对一柔性基层沥青路面段各层沥青混合料在不同温度和荷载作用频率下进行了动态模量试验,根据试验结果形成了各混合料的动态模量主曲线和时间-温度转化因子,并通过埋设传感器实测了路面结构内的温度场,利用等效路面厚度法对路面结构内不同深度荷载作用频率和应力峰值个数随车速、轴载类型和路面温度场的变化规律进行了分析.