含腐殖质夹层沥青路面在交通荷载作用下力学响应分析

为了分析含有腐殖质夹层沥青路面力学响应,采用有限元数值模拟的方法,探讨了不同交通荷载作用下腐殖质夹层距路表深度对路表弯沉、面层层底拉应力、面层拉应变、基层层底拉应力及底基层层底拉应力的影响规律,并与正常沥青路面的力学响应进行对比。研究结果表明：随着腐殖质夹层离路表越深,路表弯沉值及底基层层底拉应力逐渐减小,面层层底拉应力、面层拉应变及基层层底拉应力逐渐增大;路床范围内含有腐殖质对路面力学响应的影响大于路床范围外。研究成果可用于指导原地面存在腐殖质夹层的沥青路面施工设计。     

基层间接触状态对沥青路面结构受力的影响分析

文章基于有限元接触理论,建立考虑层间粘结状态的大厚度半刚性基层沥青路面结构有限元分析模型,模拟分析不同基层间摩擦系数条件下的路表弯沉变化规律、面层层底弯拉应力变化规律以及上下基层底部弯拉应力变化规律。结果表明:在基层间粘结接触较弱的情况下,完全假设各层间为连续状态分析得到的路面弯沉值及应力值会与考虑层间摩擦时的计算值存在较大的差异,对沥青路面结构受力分析合理性的影响是不可忽略的;只有基层间摩擦系数大到一定程度后,大厚度半刚性基层沥青路面结构才能近似等效为层间连续,在基层间摩擦系数较小的情况下,可采用有限元接触模型进行大厚度半刚性基层沥青路面结构的设计分析。     

低温地区橡胶沥青应力吸收层对沥青路面结构温度应力的影响

本文采用有限元软件对低温地区典型的半刚性沥青路面结构进行了力学响应模拟,分别计算了温度应力和温度与荷载共同作用下的路面结构力学响应,分析了不同时刻路面内部温度应力随外界环境的变化规律,计算结果表明:无论是单独温度作用,还是荷载和温度共同作用,路面结构应力随外界气温呈现周期性变化,设置应力吸收层可显著减小沥青层底拉应力,说明设置应力吸收层可抑制或减缓基层反射裂缝向面层扩展。     

粒料层路面非线性效应分析及修正

应用迭代法和有限元软件ANSYS,建立可考虑粒料层非线性特性的路面结构分析程序;对于粒料基层柔性路面而言,在圆形荷载作用下粒料基层上中部的弹性模量较初始值有所增加,而下部性模量则减小。粒料基层弹性模量这种变化对路面结构力学响应的影响可通过等效模量修正系数来表征。本文详细分析了面层刚度半径、基层厚度、荷载集度、以及初始围压等因素对面层层底压应力、面层层底弯拉应力指标的等效模量修正系数的影响规律。结果表明,粒料层非线性对面层层底压应力、面层层底弯拉应力的影响较大,而对路表弯沉、路表弯沉盆及土基压应变的影响很小,一般精度要求时可忽略。     

重载沥青路面结构设计的轴载换算研究

文章通过对两种典型公路路面结构建立有限元模型进行模拟试验与计算,分析重载交通与路表弯沉、基层层底弯拉应变、路面车辙、土基顶面竖向压应变的关系。研究表明,超载交通下,路面结构的各项指标均比非超载时大,随着轴载的增加,重载对路面结构指标的影响增强。同时,进一步结合模拟试验结果,对轴载超过130 kN的,以路表弯沉值为设计指标、以层底拉应力为设计指标、以车辙深度为设计指标、以土基顶面压应变为设计指标这四种方法的轴载换算系数进行分析,提出轴载换算系数建议值(轴载超过130 kN时)分别为5.0、9.5、4.0、5.0。     

省道202线平安至大力加山段超载运输影响公路安全运营分析

为了验证超载对S202线路面结构的影响,结合《青海省省道202线平安至大力加山段两阶段施工图设计》中的路面结构,借助于结构力学分析方法,分析不同交通量下的设计弯沉、结构层底弯拉应力等设计指标。     

不同荷载及胎压对沥青路面结构力学响应的影响分析

为研究不同汽车荷载及胎压对沥青路面结构的力学响应影响,文章以典型的半刚性基层沥青路面结构为例,采用ANSYS有限元软件模拟了以20%为步距增大的超载标压、标载超压的路面表层力学变化,并将荷载、胎压两因素对各力学响应指标的影响进行方差分析。结果表明：路表左右轮载点竖向应力值分别为底基层底竖向应力值的46.39倍、47.56倍;随荷载逐步递增,路表的竖向位移、水平及竖向应力均呈上升趋势;随胎压逐步递增,路面表层水平及竖向应力均呈上升趋势,但胎压增大对竖向位移影响不明显。因此在实际公路运营中应控制行车超载、超压情况,以免路面力学结构发生破坏。     

重载作用下多年冻土地区沥青路面的结构适应性分析

文章根据青藏公路路面使用沥青的现状,利用有限元模型对青藏公路5种常用路面结构不同温度分布下的力学响应进行了对比分析。结果表明,设置沥青碎石过渡层的路面结构（如ACR）具有较好的适应性,其面层的竖向位移、压应变、最大剪应力、最大剪应变和基层底面弯拉应力均较小,为多年冻土地区沥青路面结构设计提供参考。     

低温地区沥青路面温度场及温度应力分析

基于低温期的气候特点,采用有限元软件ABAQUS对本文对半刚性沥青路面结构温度场进行了模拟,分析了不同时刻路面内部温度随外界环境的变化规律,进一步的研究了在周期性气候作用下的路面结构内部温度应力,为低温期沥青路面结构设计提供理论依据。     

层间接触状态对长寿命沥青路面结构的影响分析

长寿命沥青路面层间接触状态对路面的使用性能有直接影响。文章针对典型长寿命沥青路面结构,采用BISAR 3.0多层弹性体系计算程序,系统分析了层间接触状态对长寿命沥青路面表面弯沉、沥青层底拉应变、路基顶压应变以及面层最大剪应力的影响。分析结果表明：层间接触状态的变化对长寿命路面沥青层底的拉应变和路基顶面压应变的影响最大,对路表弯沉的影响也较为明显;相对而言,对面层最大剪应力影响不明显。     

混合式基层沥青路面结构的力学特性研究

文章拟定3种混合式基层沥青路面结构,通过BISAR软件进行路面应力、应变计算分析,研究不同混合式基层路面结构的力学性能。研究结果对混合式基层沥青路面的设计、施工及养护具有一定的指导意义。     

沥青路面结构热传导理论及温度场日演化规律分析

路面结构在车辆荷载和外界环境作用下,其使用性能会不断衰减。为了进一步分析路面结构内部温度受外界环境的影响,本文研究了热传导理论,采用有限元软件模拟了路面温度场。研究发现,路面结构内部温度变化规律与气温变化规律具有一致性,随着路面深度增加,温度变化不明显,面层结构受温度影响最大。     

沥青路面结构热传导理论及温度场日演化规律分析

路面结构在车辆荷载和外界环境作用下,其使用性能会不断衰减。为了进一步分析路面结构内部温度受外界环境的影响,本文研究了热传导理论,采用有限元软件模拟了路面温度场。研究发现,路面结构内部温度变化规律与气温变化规律具有一致性,随着路面深度增加,温度变化不明显,面层结构受温度影响最大。     

沥青路面车辙影响因素研究

为研究沥青路面车辙的影响因素,文章结合交通状况调查结果,采用ABAQUS有限元软件建立计算模型,研究荷载、温度及路面结构层厚度等不同因素对沥青路面车辙的影响规律。结果表明:沥青路面面层中的最大压应力、最大拉应力等指标与车辆荷载呈现正相关关系;路面车辙量与荷载作用次数同样呈现出正相关关系;沥青路面出现的车辙变化通常在一年中温度较高的5~9月份,且一般集中在一天中的高温时段(9:00-18:00);随着沥青面层厚度不断增加,路面车辙的产生量不断增多,且其增长速度逐渐变缓。     

广西大厚度柔性路面试验段结构选型力学分析

文章为了研究广西大厚度柔性路面耐久性结构,以田新高速公路项目为载体铺筑试验路段并开展了试验段结构的选型。采用麦路软件进行路面结构设计参数验算与力学分析,分别选取了田新高速公路设计用路面结构、广西大厚度柔性路面结构试验段一和试验段二、山东推荐的组合式耐久性路面结构等四种典型结构,采用田新高速公路交通设计参数计算并对比分析了各结构的设计指标,对三种大厚度柔性路面结构的路表弯沉、竖向位移、竖向压应力、水平拉应变各力学指标进行计算并分析了分布规律。结果表明:沥青混合料层厚度大的柔性路面结构的综合力学性能明显优于厚度小的柔性路面结构:规范中容许永久变形量要求不适用于大厚度沥青路面结构:推荐的广西大厚度柔性路面耐久性试验段结构具有水平拉应变小、疲劳寿命长、低温抗开裂性能好等特点,综合力学性能较优。     

层间接触状态对沥青路面力学响应的影响研究

文章采用有限元分析软件ABAQUS建立了半刚性基层沥青路面结构模型,分析了层间接触状态对路表弯沉、面层底面最大正应力、面层底面最大剪应力力学响应、基层底面最大剪应力、路基顶面压应变力学响应的影响.研究表明,相较于标准轴重和层间连续状态,当轴重增加以及层间接触处于滑动状态时,路表弯沉明显增加、且面层底出现较大水平拉应力、剪切应力,路基顶面应变明显增加.     

高速公路长大陡坡路段半刚性沥青路面设计中剪应力研究

<正>沥青路面结构层受到的剪应力过大,将导致沥青路面出现车辙、推挤、滑移、拥包以及TOP-DOWN开裂等破坏。长期以来,我国沥青路面设计规范中设计指标为路表弯沉和沥青层底弯拉应力,并未考虑剪应力。而在纵坡路段,路面受到水平荷载影响,内部剪应力急剧增大,导致纵坡路段剪切破坏及其严重。为此,本研究采用层状弹性体系理论,分析纵坡路段半刚性基层沥青路面剪应力分布特点,为纵坡路段半刚性沥青路面的设计研究提供参考。     

浅析水稳基层施工工艺对沥青路面裂缝产生的影响

路面结构是一个整体,它依附在土基之上,由沥青面层、基层、底基层、垫层等部分组成,任何一个结构层次存在缺陷或者各层间衔接不当都有可能导致路面出现裂缝。本文以某高等级公路沥青路面水稳基层为例,就其施工工艺对沥青路面裂缝产生的影响从原材料控制、施工过程控制、施工后的养生、底基层或垫层的处理四个方面分析了如何有效减少沥青路面出现的各种裂缝数量,减缓裂缝出现的时间,达到延长沥青路面使用寿命的目的。     

半刚性沥青路面结构强度综合评价方法研究

为进一步研究路面结构强度不同评价方法在广西地区半刚性沥青路面的适用性,文章通过FWD采集广西典型高速公路沥青路面指标,并通过现行养护规范法、水稳层底面应变法、模量衰减法、路表弯沉法计算评价路面结构强度。经验算对比,其强度系数、上水稳层底面拉应变和损伤度指标具有良好的对应关系,可为广西地区半刚性沥青路面结构强度评价的准确性、路面寿命评估与养护决策规划提供参考依据。     

半刚性沥青路面两阶段设计方法的应用

运用两阶段设计方法对三种路面结构方案进行分析对比,建议在进行路面结构设计时,适当增加沥青面层厚度和减薄半刚性层的厚度,以提高半刚性层疲劳破坏后沥青面层剩余疲劳寿命占总疲劳寿命的比例。