极端高温、荷载耦合作用下沥青路面结构剪应变分析

利用有限元软件,从标准荷载下极端高温日沥青路面剪应变、超载、极端高温下沥青路面结构剪应变、沥青层厚度对极端高温下结构剪应变影响、半刚性基层模量对极端高温条件下沥青路面结构剪应变影响、中面层改性对沥青路面结构剪应变影响五个方面,对极端高温、水平荷载作用下路面结构剪应变进行了计算与分析。     

多轴移动荷载作用下长大上坡沥青路面动力响应研究

为了研究长大上坡沥青路面多轴重载货车对路面的动力响应的影响规律,建立了多轴移动荷载作用下的长大上坡沥青路面动力学模型,深入分析了四轴车作用下长大上坡沥青路面的动力响应规律.研究结果表明:多轴车作用下,各动力响应参数存在明显的干涉现象;水平力对面层底部纵向弯拉应变和纵向剪应变有明显的削弱作用;面层底部横向剪应变对路面的剪切流动变形作用较大,建议将其作为半刚性基层沥青路面设计的控制指标.     

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.     

长大纵坡沥青路面有限元分析

针对长大纵坡上坡路段沥青路面易产生车辙破坏的现象,以粘弹性沥青混合料本构模型为基础,选取了5种不同的纵向坡度,采用ABAQUS有限元软件分析了标准轴载作用下沥青混合料面层内最大剪应力和竖向应变的分布规律,并对有坡和无坡状态下荷载与车速的影响进行了分析。计算结果表明:最大剪应力和竖向应变随坡度和荷载的增大而增大,随车速的增大而减小,且有坡路段受荷载和车速的影响更大;位于路表下4~10 cm深度处中面层的最大剪应力和竖向应变平均值都大于其他结构层,是最容易产生车辙的结构层位,因此,提高长大纵坡路段沥青路面中面层的抗车辙性能尤为重要。     

半刚性基层沥青路面面层层位功能分析

前言随着国外耐久性沥青路面(或称长寿命沥青路面)设计理念的引进,我国道路工作者对沥青路面结构组合设计越来越重视,半刚性沥青路面结构的沥青面层厚度有逐渐增厚的趋势。那么,沥青面层分几层设计合适,每一沥青层材料设计应侧重哪些方面的性能要求等,则是沥青路面结构设计必须要明确的关键问题,否则,盲目的增加沥青面层厚度将很难起到路面耐久的作用。本文利用长寿命沥青路面设计分析软件BISAR3.0,以及希尔斯(Hills)和布来因(Brien)提出的温度应力计算公式,分析了半刚性基层沥青路面在沥青面层厚度、模量、行车荷载和环境温度等条件下的沥青面层应力分布规律,并依此确定沥青面层不同深度的功能分区,对指导半刚性基层沥青路面的沥青面层组合设计具有重要意义。     

半刚性基层沥青路面交通荷载断裂应力分析

半刚性基层沥青路面施工及使用期间,半刚性基层中存在各种裂缝,这裂缝是否会继续向沥青面层传递对路面结构的性能及使用寿命有很大影响,主要研究半刚性基层开裂后交通荷载对沥青路面结构的作用,分析沥青面层的应力集中情况。通过计算与分析说明,在单纯交通荷载作用下,增加沥青面层厚度有利于降低面层底部裂缝尖端的应力集中程度。     

长大纵坡路段受力特点及破坏特征

山区公路路线设计中,为了克服高差．道路纵断面须设置一定的坡度。道路纵坡的设置．改变了路面结构的受力模式．坡度大小不同、水平荷载系数的差异将使得结构层内部应力、应变分布不同于平坡道路．这也导致纵坡路段路面结构的破坏形式有别于平坡路面结构。     

高速公路橡胶沥青试验路段路面结构与材料组成研究

主要分析了高速公路橡胶沥青路路段路面结构,阐述了橡胶沥青路段路面结构的特点,针对高速公路橡胶沥青路段路面结构进行试验研究,采用CAVF试验方法设计出适合的路面表明层、中面层以及下面层。研究结果表明高速公路橡胶沥青路段路面结构与材料之间存在的必然联系,橡胶沥青路面铺设材料具有优良的综合路面结构保护作用,使用周期长,能有效预防路段病害,具有积极的推广意义。     

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.     

排水式沥青路面原材料的选择及技术要求

排水式沥青路面表面层采用大空隙开级配沥青混合料,中、下沥青面层采用密实级配沥青混凝土,并在排水式沥青面层与中面层之间设置防水粘层,同时在路肩上设置纵向测沟和横向排水管．使渗入到排水功能层的水能横向排出到路面结构以外．排水式沥青路面结构见图1。     

非均布移动荷载作用下黏弹性沥青路面动力响应分析

基于实测非均布车辆荷载移动特性,采用Witczak黏弹性模型动态剪切模量,建立了非均布移动荷载作用下沥青路面结构瞬态动力分析的三维有限层模型,通过3D-MOVE Analysis软件分析不同路面温度、不同车辆行驶速度下沥青路面动力响应的时程变化和横向分布规律,并与均布移动荷载的计算结果进行比较。结果表明:路面结构层动力响应具有交变特性;基层与土基应变恢复具有滞后现象;面层顶面出现应力应变集中现象;在双轮加载区域内路面动力响应横向分布具有非对称性,各动力响应峰值出现在不同横向位置上;与均布移动荷载比较,非均布移动荷载作用下的动力响应沿横向变化较小;随着车辆行驶速度的增加,面层底部动力响应先减小后增大,有一个峰值点,临界速度约为48 km/h;当路面温度由-10℃升高至50℃时,面层底部纵向、横向应变突变幅度分布分别增加了2.75,1.53倍,面层底部剪应力显著增加,且高温下面层底部剪应力容易出现应力集中现象。     

足尺沥青混凝土路面加速加载动力响应

采用足尺沥青混凝土路面加速加载试验设备,检测了移动车辆荷载下路面结构的动力响应,分析了面层底部的动应变和土基顶竖向压应力,研究了车辆轴重、行驶速度和轮胎胎压对路面结构动力响应的影响,分别建立了动力响应与轴重、车速的回归模型,在不同轴重、车速和胎压下对4种路面结构进行了试验。分析结果表明:在行车荷载作用下,面层底部应变响应呈拉压应变交变状态;在中等试验温度条件下,面层底部应变响应随轴重的增加而线性增加,土基顶竖向压应力呈单向应力状态,且随轴重增加而增大;车速显著影响面层底部应变响应,但对竖向压应力影响不大,仅影响应力的脉冲持续时间;随车速增加,应力脉冲时间缩短,面层底部应变响应减小;重载车辆在低速行车时对路面的破坏作用更严重,但胎压对面层底部应变和土基顶竖向压应力影响较小。     

基于浸水车辙试验的沥青混合料高温性能研究

针对高速公路沥青路面长大纵坡、弯道处等特殊路段高温稳定性不足,优选SBS改性沥青混合料、高模量沥青混合料,成型不同沥青面层结构的复合车辙板,进行浸水车辙试验,分析两者在不同的温度和荷载下对沥青面层抗高温形变的影响,为特殊路段沥青面层材料的选择和结构设计提供重要参考。结果表明:高模量剂对沥青混合料的高温稳定性提升效果更显著,为提高沥青面层耐久性提供了重要参考。     

CCP加铺沥青路面的力学性能监测研究

为获取破损水泥混凝土路面(CCP)加铺半刚性基层沥青面层结构内部的工作信息,在试验路段施工过程中埋设传感器,监测温度、湿度和荷载多物理场作用下路面半刚性基层内应变及温度变化规律,得出了施工完毕运营初期和运营期间半刚性基层顶部和底部的应变变化情况。监测结果显示:基层的力学响应受旧水泥混凝土路面的影响较大,控制破损水泥混凝土路面加铺半刚性基层沥青面层反射裂缝的关键是保持旧水泥路面的稳定及半刚性基层的整体稳定性。     

长大纵坡路段沥青路面结构剪应力分析

为了解决山区沥青路面上坡路段严重的车辙破坏,通过对车辆纵向行驶特性以及行驶速度与坡度和坡长变化关系的分析,研究车辆对结构水平和垂直荷载随坡度的变化,并通过建立道路三维有限元模型,利用有限元计算方法分析山区沥青路面结构剪应力和剪应变的力学特性,最后采用合理的结构设计和技术指标,提高山区沥青路面抗剪切性能.     

沥青路面早期破坏原因的浅探

从路面设计时沥青面层结构、和原路面结构、路面厚度、岩石路段石质类型,路面施工、原材料检验、机械设备、沥青混合料加热温度、碾压温度、基层压实度,养护管理及其他环节,结合本人的工程实践,分析了沥青路面早期破坏原因,为今后同类工程的施工提供借鉴。     

沥青混凝土面层施工工艺及质量控制

随着我国公路建设与改扩建工程的不．断增加,沥青路面的施工应用也越来越多。沥青混凝土路面属于半刚性路面形式,沥青混凝土路面由面层、基层、底基层以及垫层结构组成。其中面层的施工工艺、施工质量对沥青路面的使用性能、使用寿命会产和直接影响。     

超载条件下混合式基层沥青路面层底拉应力研究

分析半刚性基层的缺点,提出混合式基层沥青路面结构,并给出超载条件下轴载计算参数。采用Bisar3.0软件,计算在完全连续、部分连续和完全光滑三种界面条件下混合式基层沥青路面各结构层层底拉应力。结果表明,在完全连续条件下沥青层不会产生拉应力,路面内部拉应力最大值出现在半刚性基层底部;当沥青层与半刚性基层之间的接触条件由完全连续向完全光滑转变时,沥青层层底和半刚性基层层底的拉应力逐渐增大;在三种界面条件下,沥青面层表面轮隙中心处都出现较大的拉应力。     

土工合成材料在路面改造中的应用

高速公路原路面改造根据不同路段的情况，在原路面和沥青面层之间采用铺设聚酯长丝单面烧毛土工布及玻璃纤维格栅，组成复合式路面，能有效的预防和延缓裂缝产生，能减小水损坏，从而延长了沥青路面的使用寿命。     

基于交通流荷载的高速公路沥青路面使用寿命分析

为探求交通流荷载下高速公路沥青路面的使用寿命,采用层状体系理论,建立ANSYS 3-D有限元粘弹性路面结构模型;根据损伤力学理论研究单轴载通过时由沥青层底部的最大拉伸应变造成的路面破坏;再由Miner's线性累积损伤理论得到在实际车流荷载作用下沥青路面发生一定破坏程度时的使用寿命.计算结果表明,研究路段的沥青破坏路面等...