具有碎石基层的半刚性沥青混凝土路面的非线性有限元分析

在充分考虑碎石基层非线性(弹塑性)特性的基础上，采用非线性有限元法分析了吉林通化试验路3种路面结构面层底面及半刚性基层底面弯拉应力的变化规律，并对通化试验路2种具有碎石基层半刚性沥青混凝土路面结构的沥青混凝土面层的抗疲劳寿命进行了预估。     

水泥改性级配碎石基层沥青路面结构研究

通过系统的室内外试验研究,提出水泥改性级配碎石基层材料,指出在级配碎石中掺入2.0%～2.5%剂量的水泥,能极大地提高级配碎石基层的强度和水稳性,并避免水泥稳定碎石基层干缩开裂、疲劳断裂、水损害等固有的缺陷。建立了一种水泥改性级配碎石基层的非线性力学模型,提出了其结构设计的方法。     

沥青路面级配碎石基层材料及路面结构的分析

从级配碎石基层的研究现状出发，讨论了级配碎石在级配良好并得到充分压实的情况下，利用嵌挤作用能否使其具有良好的承载能力、排水性能的问题。并且深入分析了级配碎石基层的力学特性和材料组成设计，对级配碎石广泛应用于路面基层具有一定的指导意义。     

碎石基层沥青路面性能非线性分析

针对现行沥青路面设计规范中关于碎石基层路面结构设计方法的不足和广西路网工程碎石基层工程应用中的质量问题,开展碎石基层材料非线性回弹模量及其对沥青路面结构性能影响的研究。设计了3种级配的级配碎石,通过动三轴试验,测得了不同应力状态下碎石材料的动回弹模量,并建立非线弹性动回弹模量模型,回归得到有关的模型参数;在此基础上,针对广西路网工程试验路铺筑的柔性基层、组合式基层和半刚性基层等4种沥青路面结构,通过非线性有限元计算,根据路表弯沉等效原理,确定了不同基层组合沥青路面结构中不同级配碎石基层的等效回弹模量;通过有限元计算,对比分析了不同级配碎石基层沥青路面结构的剪应力,提出了不同基层类型时沥青路面结构可能的破坏形式,即采用柔性基层时应控制沥青面层底部弯拉开裂和柔性基层自身剪切滑移破坏,采用组合式基层时应控制沥青面层剪切开裂破坏。     

蜂巢-再生级配碎石复合基层应用技术研究

建筑废弃物再生利用技术是当下建筑产业的研究热点之一。研究提出一种新型建筑废弃物高效利用道路基层技术——蜂巢-再生级配碎石复合基层技术。首先对蜂巢格室及建筑废弃物再生骨料性能进行了评价，结果显示“建废”再生骨料的杂质含量、吸水率、压碎值均较天然石材差；采用有限元模拟方法，对比分析了蜂巢-再生级配碎石复合基层和普通级配碎石基层的力学响应，结果显示蜂巢约束系统的加入能够有效提升级配碎石基层的整体模量和承载能力；通过试验路铺筑，总结了蜂巢-级配碎石复合基层施工工艺及技术要点，发现蜂巢-级配碎石复合基层在特定条件下基本可以替代水泥稳定碎石基层/底基层。蜂巢-级配碎石复合基层施工快速便捷，并且能够节约工期和资源，具有显著的社会效益和经济效益，应用场景广泛。     

南邓高速公路水泥稳定碎石施工质量控制

目前中国高等级公路路面所用的基层材料己基本规格化和定型化，高速公路几乎全采用半刚性路面基层，其中水泥稳定碎石基层占了绝大部分。以南邓高速公路的水泥稳定碎石施工为例，通过对原材料、施工配合比、施工要点等进行研究和分析，总结出了一套水泥稳定碎石的施工工艺和质量控制办法，对高速公路水泥稳定碎石的施工具有一定的指导意义。     

水泥粉煤灰碎石基层集料的级配研究

在总结国内外研究基础上，提出骨架密实型水泥粉煤灰稳定碎石，以减少基层收缩裂缝，从而提高水泥粉煤灰稳定碎石基层使用性能。与国内规范推荐级配的水泥粉煤灰稳定碎石作比较，结果表明，骨架密实型水泥粉煤灰稳定碎石具有优良的路用性能。     

水泥稳定碎石混合料基层的施工研究

结合广东省惠东县海滨二级公路沥青混凝土路面的基层工程，根据水泥稳定碎石混合料基层和水泥级配碎石基层的配合比分析，确定水泥稳定碎石混合料基层施工配合比，并进行基层施工工艺研究。     

邢临高速公路沥青碎石基层设计与施工

介绍邢临高速公路沥青碎石基层的设计与施工，以及原材料的选择、配合比设计和马歇尔试验结果。结果表明，沥青碎石的高温性能、水稳定性较好，但尚有其他不足，需在生产、工艺上严格控制。同时指出采用柔性基层具有更好的社会效益和经济效益。     

基于内聚力模型的水稳填充大粒径碎石基层材料抗裂机理分析

为了对水稳填充大粒径碎石基层材料进行更加深入的研究，了解其抗裂机理，从细观角度上解释水稳填充大粒径碎石材料能够有效减小基层收缩应力，利用ABAQUS有限元模拟软件，构建了水稳填充大粒径碎石材料模拟试件，嵌入内聚力模型，进行干燥收缩模拟试验与抗压模拟试验，从系统总能量与材料破坏状态两个角度分析水稳填充大粒径碎石材料的抗裂机理，研究结果表明：水稳填充大粒径碎石材料在减少收缩开裂方面具有一定优势。模拟试验的结果为水稳填充大粒径碎石材料在实际工程中的施工应用提供理论依据，验证了水稳填充大粒径碎石材料能够有效减少材料的收缩开裂。     

粒料层当量模量求解新方法——以粒料基层沥青路面为例

为了给沥青路面合理设计提供参考,围绕粒料的非线性特性对粒料层当量模量展开研究。基于Uzan三参数模型编制材料子程序,并引入Cary&Zapata模型对粒料回弹模量进行湿度调整;利用有限元方法开展不同温湿度组合下的沥青路面非线性结构计算;自主开发迭代反演算法,提出基于关键结构响应(沥青层底最大拉应变等效)的粒料层当量模量求解新方法,并结合当前基于路表弯沉的结构层反算模量进行比较分析。结果表明：(1)由于粒料的非线性,路表弯沉等效并不意味着内部关键结构响应等效,采用基于路表弯沉的线弹性模量反算体系对具有明显非线性的粒料层模量进行求解,存在不合理性;(2)自主开发的基于关键结构响应等效的粒料层当量模量求解方法快速稳定,沥青面层底部最大拉应变的相对误差可控制在1%之内;(3)以层状弹性体系为理论基础的沥青路面设计方法忽略了粒料层的非线性,造成荷载传力路径与真实情况存在偏差,使得实际弯沉(非线性)大于计算弯沉(线弹性),从理论上论证了中国当前“柔性基层沥青路面弯沉验收难以通过”的现实困境;(4)基于关键结构响应的当量模量与当前基于路表弯沉的反算模量之间存在良好的相关性,提出了二者的转换模...     

高海拔粒料基层沥青路面性能研究

为解决西藏公路半刚性基层易产生冻害和反射裂缝等病害缺陷,并考虑充分利用西藏当地筑路材料,对高寒高海拔地区粒料柔性基层沥青路面性能进行研究,必将对西藏公路的建设有重要的现实指导意义,使路面结构更经济更耐用,促进筑路技术的发展.通过分析西藏国道318日喀则至拉孜段粒料基层沥青路面试验路的材料组成及检测结果,评价粒料基层在高海拔地区的路用性能.从冻融稳定性、路用承载力两方面分析高海拔粒料基层沥青路面路用性能控制要素.     

水泥路面基层模量及厚度力学性能分析

采用数值计算的方法对路面在不同基层模量及厚度时的受力性能、抗疲劳性能进行分析比较,得出提高基层的模量及增加基层的厚度可以明显改善路面的受力性能、提高路面的疲劳使用寿命,进一步指出基层模量的提高可以通过改变基层的级配组成来实现。     

基层模量对沥青路面力学性能的影响分析

沥青路面的基层材料种类繁多，模量变化范围很大，而基层模量对路面结构力学有重要的影响。选取3种典型的路面结构，选用4种实测轮胎接地荷载，建立三维有限元路面结构模型，分析基层模量变化时的力学响应。结果显示，基层模量的增加对路面使用寿命有2种不同的影响趋势，一方面可以减少沥青层层底弯拉应变，从而增加沥青路面的疲劳寿命；另一方面，表面层最大剪应力呈明显的增大趋势，容易产生路表面局部早期损坏。在此基础上，给出基层模量的合理范围建议值。最后，提出增加一个抗剪指标以控制基层的模量。     

非洲法语区典型粒料基层沥青路面结构力学分析

运用ALIZE软件,对非洲法语区典型柔性粒料基层路面结构在车辆荷载作用下的力学响应及结构受力特征和超标准轴载对结构的影响进行分析。结果表明:总体上各结构层应力集中度高,弯沉盆范围小,容易产生车辙及疲劳裂缝;结构整体模量较低,联轴对结构影响较小;增加沥青层厚度可快速降低基层、底基层以及土基等结构层顶面压应变值,有利于提高抗车辙能力,而提高基层模量可有效降低沥青层底拉应变,进而提高面层的抗疲劳开裂。     

贫混凝土基层沥青路面温度应力数值分析

为了探讨贫混凝土基层沥青路面在不同路面结构和材料参数下的温度应力状况,利用三维有限元数值方法,分析了沥青面层厚度和模量、贫混凝土基层厚度和模量以及基层缩缝宽度对沥青路面温度应力的影响。结果表明:沥青面层厚度对路面温度应力有显著影响,但沥青面层模量对路面温度应力影响不明显;贫混凝土基层厚度和模量对温度应力影响不显著;基层缩缝宽度对路面温度应力有显著影响。适当增加沥青面层厚度对延缓反射裂缝十分有效,适当增加沥青面层模量对延缓反射裂缝只起到较小的作用;改变贫混凝土基层的厚度、模量对延缓反射裂缝作用不明显;适当宽度的基层缩缝对延缓反射裂缝效果显著。     

寒区级配碎石上基层厚度和模量对沥青路面结构力学影响研究

寒区半刚性基层的干缩温缩造成反射裂缝,是面层横向开裂的主要原因之一,而采用级配碎石上基层的倒装沥青路面结构可有效防治反射裂缝的发展,因此结合寒区的气候特点,优化提出了级配碎石集料技术指标和级配范围,同时对级配碎石上基层沥青路面结构进行力学研究,提出适应寒区条件的级配碎石基层厚度和模量。     

半刚性基层材料动态特性研究

在交通荷载的作用下,路面材料的性质都与现行的静态力学体系有着较大的差距。本文对影响动态模量的各种试验因素进行了分析、整理,初步确定了室内动态参数试验的试验力学参数、试样制备要求、数据采集和分析等试验方法和分析程序。针对目前国内最常见的路面基层材料———水泥稳定碎石,进行了不同级配、不同剂量条件下大量的室内试验,在此基础上建立了半刚性路面材料动态参数与抗压强度、荷载水平的关系式,探索了动静态参数之间的关系。     

低剂量水泥稳定碎石基层沥青路面结构力学分析

针对低剂量水泥稳定碎石基层沥青路面,选择我国当前高速公路和干线公路半刚性基层沥青路面典型结构型式,采用弹性层状体系力学分析软件Bisar3．0分析计算路面结构层底拉应力,并考虑基层厚度和模量、不同面层厚度对其的影响。计算结果表明：增加底基层厚度对于层底拉应力影响较小,底基层厚度增加10cm,基层层底拉应力仅降低0．023MPa;底基层模量对基层层底拉应力有显著影响,其模量越高,基层层底拉应力就越小;面层厚度对基层层底拉应力影响较大,基层层底拉应力随面层厚度的增加逐渐减小,当面层厚度在18～20cm时,水泥稳定层层底拉应力为0．086～0．082MPa。