关于沥青路面面层剪应力的几点认识

目前沥青路面的车辙病害越来越严重,车辙形成的主要原因是荷载作用下产生的剪应力高于高温时沥青混合料的抗剪强度;然而,利用我国现行沥青路面设计规范进行路面结构设计过程中没有考虑剪应力的影响。通过对不同面层厚度、面层模量、基层厚度、基层模量以及不同荷载压力时沥青面层不同深度的最大剪应力进行了计算分析,为沥青路面设计提供了一定的参考依据。     

基于响应面法的石质路基沥青路面结构优化研究

为了提高石质路基沥青路面结构的使用性能,应用响应面法对路面结构为沥青面层、级配碎石基层和石质路基的路面结构进行优化分析;按照公路沥青路面设计新规范的新设计指标来分析各个路面结构层厚度对新指标的影响,以各面层的厚度和基层的厚度作为约束条件,以沥青混合料疲劳开裂次数、沥青混合料层永久变形量和路基顶面竖向压应变作为响应因素建立响应面优化模型。研究表明:面层的厚度对永久变形量、疲劳开裂次数和路基顶面竖向压应变有显著的影响,而级配碎石基层厚度对三大指标影响较小。     

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。     

高模量沥青混凝土对路面结构的力学影响分析

为探讨沥青路面车辙问题,建立沥青路面三维有限元模型,通过分析高模量沥青混凝土设置在不同结构层位的力学响应,确定出高模量沥青混凝土的设置层位,并进一步分析高模量沥青混凝土中面层模量大小及其厚度对路面结构受力的影响。结果表明:高模量沥青混凝土可显著抑制车辙的产生,并推荐模量控制在2000MPa~2500MPa,厚度控制在5cm~7cm为宜。     

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。     

沥青路面车辙计算与预估方法

沥青路面车辙形成机理沥青路面车辙是路面结构各层在重复荷载作用下产生的永久变形的积累。根据车辙形成机理．沥青路面的车辙可分为：失稳形车辙。高温条件下,由于在车轮荷载的反复作用下,荷载产生的剪应力大于面层沥青混合料的抗剪强度．使混合料的网络骨架结构失稳．沥青及沥青胶浆便产生流动,流动变形不断积累形成车辙。     

沥青路面车辙计算与预估方法

沥青路面车辙形成机理沥青路面车辙是路面结构各层在重复荷载作用下产生的永久变形的积累。根据车辙形成机理,沥青路面的车辙可分为:失稳形车辙。高温条件下,由于在车轮荷载的反复作用下,荷载产生的剪应力大于面层沥青混合料的抗剪强度,使混合料的网络骨架结构失稳,沥青及沥青胶浆便产生流动,流动变形不断积累形成车辙。     

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。     

干线公路陡坡路段沥青路面结构受力分析

西南山区干线公路受地形和经济条件限制,急坡陡弯路段较多,沥青路面结构层普遍偏薄,容易产生早期病害。基于弹性层状体系理论,建立陡坡路段沥青路面的三维有限元模型,分析研究了不同工况(平坡路段和陡坡路段)和不同路面结构(常规路面结构和高模量路面结构)条件下沥青路面在车辆荷载作用下的受力特性。结果表明:随着坡度的增加,沥青面层底部纵向剪应变显著增加,相比平坡路段,当坡度增至6%时,沥青面层底部纵向剪应变增加了16.83倍。建议提高沥青混合料模量以改善陡坡路段沥青路面结构的受力状态,延长沥青路面使用寿命。     

基于高掺量RAP的高模量再生沥青混合料性能试验研究

高模量沥青混合料(high modulus asphalt mixture,HMAM)因具有良好的综合性能,被运用于重载路面中。沥青路面回收料(reclaimed asphalt pavement,RAP)是路面维修养护过程中铣刨出的废旧材料。对掺加硬质沥青颗粒制备成的高模量沥青混合料,以及向高模量沥青混合料中掺加RAP重新拌和成的高模量再生沥青混合料的复数模量、高温稳定性、低温稳定性、水稳定性和疲劳性能进行测试,试验结果表明,基于高掺量RAP的高模量再生沥青混合料表现出较好的高温抗车辙性能、低温抗裂性能、抗水损害性能以及疲劳性能。     

路宝牌高模量外加剂抗车辙性能研究

通过对普通沥青混合料、改性沥青混合料和添加路宝牌高模量外加剂的高模量沥青混合料的动态模量和车辙试验比较分析,发现路宝牌高模量外加剂可显著提高沥青混合料的动态模量,增强沥青路面的高温抗变形能力,从而抑制或减少车辙的产生,具有良好的社会、经济效益。     

刚柔复合式路面沥青面层动态应变试验研究

为深入研究刚柔复合式路面沥青面层车辙病害机理,采用复合路面结构车辙试验模拟路面荷载动态作用,借助光纤光栅应变检测技术测试不同方向、不同荷载、不同类型混合料和不同温度下沥青混合料的动态应变,从荷载大小、混合料类型和温度3个方面分析复合式路面沥青面层车辙变形特征。结果表明:动态荷载作用下刚柔复合式路面沥青面层的横向应变小于纵向应变,荷载消除后横向应变可恢复60%,而纵向应变仅可恢复20%;一定范围内沥青混合料动态应变与荷载大小成正线性关系,应变的恢复能力与荷载大小成反向线性关系;SMA的应变比AC小12%,而变形恢复能力高出约60%;高温环境下,荷载间接作用也会引起沥青混合料的应变,SMA的抗变形能力明显高于AC沥青混合料。     

半刚性基层沥青路面-路基协调设计

基于大型通用有限元软件ABAQUS,建立两种典型半刚性基层沥青路面结构的三维有限元模型,针对3种路基高度和4种路基回弹模量,计算半波正弦荷载作用下路面结构的动态响应,结合半刚性路面各结构层疲劳寿命预估方程,分析路面结构疲劳寿命随路基回弹模量变化的规律和相互协调问题。结合交通等级标准,确定满足不同交通等级的临界路基模量。分析表明:路基模量对沥青层疲劳寿命影响较小,对半刚性基层和永久变形预估寿命影响较大;路基高度对半刚性基层路面各结构层疲劳寿命的影响均较小,尤其是对沥青层疲劳寿命影响更小;具有柔性底基层的半刚性路面结构的临界路基模量比具有半刚性底基层的路面结构大。     

AC CRCP复合式路面受力分析

结合车辆超载,分析复合式路面的力学特性。计算不同沥青混合料面层厚度、模量、不同超载情况下复合式路面结构的综合应力、总疲劳应力以及层间剪应力。     

基于动态模量的沥青路面力学响应分析

实测了某柔性基层沥青路面试验段各层沥青混合料在不同温度和荷载作用频率下的动态模量,利用时间-温度转化原理得到了各自的动态模量主曲线和时间-温度转化因子,并结合路面结构内的实测温度和较成熟的荷载频率预测方法,分析了路面结构内温度和荷载频率的变化对沥青混凝土力学参数的影响。在此基础上进行了基于动态模量的沥青路面力学响应分析,并将分析结果与采用我国规范中的抗压回弹模量得到的结果进行了比较分析。采用动态模量的方法可以考虑路面结构内温度和荷载频率对路面力学响应的影响,从而使分析结果更加科学合理。     

基于动态模量的沥青路面力学响应分析

实测了某柔性基层沥青路面试验段各层沥青混合料在不同温度和荷载作用频率下的动态模量,利用时间-温度转化原理得到了各自的动态模量主曲线和时间-温度转化因子,并结合路面结构内的实测温度和较成熟的荷载频率预测方法,分析了路面结构内温度和荷载频率的变化对沥青混凝土力学参数的影响。在此基础上进行了基于动态模量的沥青路面力学响应分析,并将分析结果与采用我国规范中的抗压回弹模量得到的结果进行了比较分析。采用动态模量的方法可以考虑路面结构内温度和荷载频率对路面力学响应的影响,从而使分析结果更加科学合理。     

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。     

沥青封层对水泥路面振动性能的影响

考虑在水泥路面上增设几种不同厚度的乳化沥青上封层,采用有限元分析软件ANSYS计算分析沥青上封层对受动荷载作用的水泥路面振动性能的影响。计算结果表明:在水泥路面上加铺薄层沥青上封层可以有效降低车辆行驶对水泥路面的感应刚度,从而对抑制振动冲击荷载作用效应在路表的扩散有明显效果;总体上看,薄层沥青上封层对改善水泥路面在振动冲击荷载作用下的变形及受力有一定作用,但不明显;随着封层厚度的增加,面层底部正应力和剪应力值都有所降低,厚度变化初期降幅小,后期降幅增大。     

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。     

冷再生基层路面结构力学响应影响因素分析

针对佛山官西线冷再生路面结构设计,采用有限元计算软件BISAR 3.0分析了原路当量回弹模量、沥青面层厚度、基层厚度和基层模量对冷再生路面结构力学性能的影响,以便为合理的冷再生路面结构设计提供参考.分析表明:原路面当量回弹模量直接决定改建后路面的使用性能;面层越厚,基层抗疲劳性能、路面抗车辙性能增强,路表弯沉减小;冷再...