柔性路面级配碎石基层弹性模量取值研究

级配碎石材料具有显著的非线性特点,因此级配碎石弹性模量取值需考虑路面结构参数的影响.本文采用正交方法对影响柔性路面级配碎石基层应力状态的路面结构参数进行了分析,认为沥青面层厚度和土基模量是影响级配碎石基层弹性模量的主要因素.通过多元非线性回归分析,建立路面参数与级配碎石弹性模量的关系,提出了级配碎石基层弹性模量计算公式,较目前的经验取值方法更合理.     

级配碎石层结构应力影响因素分析

基于弹性层状体系理论,研究了级配碎石三向应力水平随半刚性基层厚度、级配碎石层厚度、沥青层厚度、路面基础模量、半刚性基层模量、级配碎石模量和沥青模量等参数的变化规律,继而推荐了各影响参数的合理取值,为级配碎石结构应力分析、模量取值和旧路加铺改建设计等提供依据。     

柔性与半刚性基层沥青路面性能对比分析

柔性基层为级配碎石基层,级配碎石具有良好的力学性能和透水性,级配碎石基层与沥青面层的模量值差别相对于半刚性基层减小,能有效地减少反射裂缝的发生,行车舒适性增强。但与半刚性基层相比,级配碎石基层弹性模量比半刚性基层弹性模量小,抗压强度下降,良好的级配类型对于提高路面结构的整体强度至关重要。对比半刚性基层和级配碎石基层的特性,提出级配碎石柔性基层强度改进措施。     

嵌挤骨架型级配碎石的研究

级配碎石基层可有效地减缓路面的反射裂缝,同时有利于路面结构排水,从而延长了路面使用寿命.通过室内试验和试验路铺筑,对级配碎石基层的材料设计进行了探讨.提出了嵌挤骨架型级配碎石基层的材料要求、级配设计方法、级配范围及抗压回弹模量建议值.     

级配碎石基层沥青路面非线性力学响应分析

为了明确级配碎石柔性基层沥青路面结构层位功能,就沥青面层厚度、级配碎石基层厚度和模量三个路面结构参数对级配碎石柔性基层沥青路面非线性力学响应进行分析,结果表明：随着面层厚度增大,基层最大剪应力降低,且面层厚度为9cm时面层剪应力最不利,面层厚度为12cm时面层层底拉应力最不利;基层厚度对基层剪应力影响不显著,且当基层厚度为30cm时,面层剪应力、层底拉应力均出现最小值;随着基层模量的增大,面层最大剪应力、层底拉应力和基层最大剪应力均有不同程度降低.     

土壤固化剂在高速公路路基处理中的应用

在开展季冻区柔性基层沥青路面结构组合研究过程中,级配碎石基层强度较低,为了保证路面结构的安全和降低沥青层的厚度,需提高级配碎石基层的土基强度。此外,级配碎石材料具有明显的非线性,其下土基强度的高低将直接对级配碎石强度的发挥有着重要的影响。因此,对于级配碎石基层沥青路面,需对土基采取加强措施,以利于结构层整体功能的发挥。通过对固化剂工作原理和路用性能的分析,阐述了土壤固化剂的适用范围和施工方法,既可充分利用当地资源,又为以后高等级公路土基处理提供一定的参考。     

级配碎石垫层沥青路面非线性分析及模量研究

笔者在文中结合弹性层状体系理论和级配碎石垫层材料非线性本构模型关系,对级配碎石垫层弹性模量变化规律进行了分析,编制了计算级配碎石垫层计算点弹性模量的程序,绘制了碎石垫层回弹模量等值线图,并利用有限元软件对级配碎石垫层沥青路面进行线弹性有限元和非线性有限元分析.     

关于级配碎石基层沥青路面满足抗剪要求的探讨

级配碎石作为沥青路面基层,容易发生剪切破坏.选取三种典型级配碎石路面结构,从理论上分析了级配碎石层受到的最大剪应力,并通过试验测定了级配碎石的抗剪强度,通过控制沥青面层厚度来保证级配碎石层不会发生剪切破坏.     

组合式沥青路面结构特性研究

在半刚性底基层上铺设级配碎石作为基层,形成级配碎石柔性基层和半刚性底基层组成的组合式路面结构,可以解决半刚性路面排水不良、反射裂缝等问题.试验路的实践证明,该组合式结构具有优良的路用性能.     

级配碎石垫层沥青路面非线性分析及模量研究

笔者在文中结合弹性层状体系理论和级配碎石垫层材料非线性本构模型关系，对级配碎石垫层弹性模量变化规律进行了分析，编制了计算级配碎石垫层计算点弹性模量的程序，绘制了碎石垫层回弹模量等值线图，并利用有限元软件对级配碎石垫层沥青路面进行线弹性有限元和非线性有限元分析．     

基层模量对沥青路面结构的力学响应

在沥青路面结构参数均不变的情况下,基于BISAR3.0软件,通过调整路面基层的模量来研究整个路面结构内部应力、应变和弯沉的分布规律,分析了沥青路面基层模量的变化对沥青路面结构层的影响,对合理选择路面结构参数,作好路面结构组合设计工作具有重要意义。     

不同基层开裂状态的沥青路面应力对比

为比较基层裂缝形态不同时,湿度和温度变化所引起的面层及基层内应力的变化情况,采用三维有限元方法建立了含不同深度、宽度与间距基层裂缝的路面模型,采用实测的基层有限元参数,分析处于不同开裂状态的水泥稳定碎石基层沥青路面在失水和降温时,基层内的最大应力与应力分布情况,以及对沥青面层的影响。分析结果表明:对于新铺筑的基层,因失水引起的收缩应力较温差的影响更为显著;其他条件一致时,基层模量为4000MPa左右时,对于减少基层开裂最有利;无论对于失水还是降温条件,各结构层自身的模量是影响其应力的最显著因素;基层与底基层间粘结不好时,面层底部的拉应力比层间完全连续时更大,基层裂缝更易反射至面层。     

基层设计参数对路面结构力学性能的影响研究

以路表弯沉、基层层底拉应力、底基层层底拉应力为考核指标,以基层厚度、模量和底基层模量为考核因素,采用正交方法进行路面结构组合设计。针对每种路面组合结构,利用有限元软件建立模型进行力学计算并得出结论：基层厚度越大,路面力学性能越好;三个因素对路表弯沉和基层层底拉应力的影响排序为基层厚度〉基层模量〉底基层模量,对底基层层底拉应力的影响排序为基层厚度〉底基层模量〉基层模量。经综合考虑可得到每个设计参数的最优取值。     

纤维格栅增强机场双层道面荷载应力分析

为了分析纤维格栅增强机场水泥混凝土双层道面加铺层的荷载应力,采用ANSYS建立机场双层道面三维有限元模型,以J-8飞机荷载为计算荷载,选取机场水泥混凝土道面加铺层层底最大拉应力、层间剪应力、旧水泥混凝土道面板底最大拉应力、加铺层表面弯沉为考察指标.计算了机场双层道面层间接触对荷载应力的影响,并利用正交设计分析机场道面结构参数对荷载应力影响的显著性.研究表明：层间摩擦系数对机场水泥混凝土加铺层层底拉应力与层间剪应力影响较大;机场水泥混凝土双层道面各结构参数对加铺层层底最大拉应力都显著相关,应该作为机场水泥混凝土加铺层设计的主要分析指标;加铺层厚度和基础弹性模量与所考察的4个指标都显著相关.因此,在进行机场水泥混凝土道面加铺层设计时,必须重视基础处理技术并合理控制加铺层厚度.     

跨越结构层的反射裂缝扩展过程参数影响分析

基于ABAQUS有限元软件和断裂力学分析理论,采用离散裂缝长度模拟反射裂缝扩展过程,针对裂缝由基层底扩展并跨越至面层顶时,不同结构层参数对裂缝尖端应力强度因子影响进行了分析,并通过工程实例进行了结构层参数优化设计计算。结果表明：在荷载作用下,基层底部往上存在一定范围的受拉区,受拉区裂缝将受到张拉和剪切的混合型作用,面层和基层参数的增大都会引起张拉型应力强度因子的增大,对早期裂缝控制不利;裂缝扩展后期,适当增大基层模量、厚度以及面层厚度可减小剪切型应力强度因子,其中适当增加面层厚度较明显;在防治反射裂缝扩展方面,在保证路面其他控制条件下,应选择较低的面层模量;工程实例的优化设计计算验证了前述结论。     

耐久性沥青路面混凝土基层荷载应力三维有限元分析

为了分析各因素对耐久性沥青路面混凝土基层荷载应力的影响,建立了三维有限元模型,确定了计算参数,通过正交设计法安排参数组合,计算混凝土基层底面的荷载应力,并对计算结果进行极差与方差分析。分析结果表明:混凝土基层底面荷载应力随沥青面层厚度增大总体呈减小趋势,但减小幅度不大,随基层厚度增大而减小,随基层模量增大而增大,随地基模量增大显著减小,面层模量变化对基层荷载应力几乎无影响;置信概率为95%时,对基层荷载应力有显著影响的因素是地基模量、基层模量和基层厚度,当置信概率为90%时,地基模量、基层模量、基层厚度和面层厚度影响的显著性依次减小。     

西部地区县乡公路设计参数敏感性分析及土基等级划分

分析西部地区县乡公路沥青路面典型结构设计参数的敏感性.通过对路基路面设计参数(结构层厚度和材料模量)的变化对路基路面工作状态影响的研究,得到路面结构强度随各结构层设计参数变化规律,确定路面结构的敏感性层位,推荐出设计参数的建议值,为县乡公路土基强度等级划分及路基路面的结构优化设计提供依据.     

西部地区县乡公路设计参数敏感性分析及土基等级划分

分析西部地区县乡公路沥青路面典型结构设计参数的敏感性.通过对路基路面设计参数(结构层厚度和材料模量)的变化对路基路面工作状态影响的研究,得到路面结构强度随各结构层设计参数变化规律,确定路面结构的敏感性层位,推荐出设计参数的建议值,为县乡公路土基强度等级划分及路基路面的结构优化设计提供依据.     

带残留层的冷再生基层沥青路面结构力学行为研究

采用双圆垂直均布荷载模式,利用Shell设计法对带残留层的冷再生基层沥青路面结构力学响应进行分析.结果表明残留层模量、厚度直接影响再生层与残留层层底拉应力,高模量薄厚度的残留层对再生层设计是不利的.在有残留层存在时,冷再生基层沥青路面设计应考虑残留层的厚度和模量.