沥青路面Top-Down开裂成因的有限元分析

源于路表面的轮迹带附近的纵向开裂(Top-Down开裂)是重交通沥青路面的主要损坏类型之一,也是国际沥青路面工程界对道路损坏研究的新热点。为此在实测轮胎接地压力的基础上,建立了路面结构的三维有限元模型,计算出4条实际道路的最大拉、剪应力值及其位置,绘制了它们的等值线图。对最大拉、剪应力位置与开裂现象,最大应力值与应力强度进行了比较和分析。分析结果表明,轮载下强大的剪应力是造成Top-Down开裂的主要原因。     

长寿命沥青路面剪应力分析

基于陕蒙高速长寿命路面结构组合形式,借助弹性层状体系理论分析了带级配碎石基层的沥青路面各结构层参数变化时,沥青层内最大剪应力及最大剪应力作用方向的变化规律。结果表明:沥青层内最大剪应力峰值的位置与沥青层厚度关系最为密切。当沥青层较薄,其厚度≤11 cm时,最大剪应力出现在沥青层底。当沥青层厚度≥12 cm时,最大剪应力出现在6~7 cm处。沥青层内最大剪应力及其作用方向受沥青层厚度和水平荷载的影响最显著。水平力的作用对7 cm以上路面结构内的最大剪应力影响巨大,水平荷载越大,相应的最大剪应力峰值也越大。分析结果为长寿命路面结构设计提供了理论基础。     

沥青路面低温开裂性能分析

本文根据大量的调研资料，详细地分析了影响青路面低温开裂的各种原因。     

考虑水平荷载作用时沥青路面结构剪应力分析

越来越多的研究表明,在沥青混合料的设计中考虑抗剪要求是十分必要的,在较大的剪应力作用下,材料很可能在多次荷载作用下产生剪切破坏。通过分析不同路面结构在圆形均布荷载作用下,考虑水平荷载作用影响时,路面结构剪应力峰值的变化情况,对分析路面早期损坏的机理具有一定的指导意义。     

吉林地区沥青路面开裂影响因素分析

以吉林地区沥青路面开裂破损情况调研资料为基础,阐述了低温地区沥青路面开裂状态,并进行成因分析,从选材和结构设计提出基本的防治建议。     

高寒地区沥青路面开裂形态与成因分析

以高寒地区沥青路面开裂调研资料为基础,对高寒地区沥青路面开裂病害进行形态描述与成因分析,归纳总结出该类地区沥青路面的主要开裂破坏形式,对高寒地区沥青路面结构与材料的研究工作具有指导作用,同时对类似地区公路建设中沥青路面结构与材料设计也具有借鉴作用。     

连续配筋混凝土基层沥青路面层间剪应力分析

基于连续配筋混凝土基层沥青路面的主要破坏形式为层间剪切破坏,运用BISAR软件定量分析了轮载、模量、厚度等参数对层间剪应力的影响规律,确定了层间最大剪应力的位置及其主要影响因素,为连续配筋混凝土基层沥青路面沥青层厚度设计指标的确定提供理论依据。     

半刚性基层沥青路面开裂机理研究

减噪路面具有降噪，透水，防滑，防眩，安全等作用，其作为面层得到了越来越广泛的使用，该路面在材料上有特殊的要求，溶剂法生产的丁苯橡胶改性沥青作为路面面层材料及特残路面材料，它可以提高沥青路面的高温稳定性，低温抗裂性及耐疲劳性能，是一种良好的道路用粘结材料。     

降温过程对沥青路面Top-Down开裂的影响

以半刚性基层沥青路面结构作为研究对象,采用Ansys有限元程序建立沥青面层预含不同深度的初始裂缝的二维有限元模型,研究不同降温过程对沥青面层的力学影响.结果表明:存在微裂纹的沥青路面,在急剧的降温过程中可能导致面层产生Top-Down裂缝.降温过程中,拉应力随着深度的增加逐渐减小;初始裂缝深度越长,降温过程中张开型断裂...     

水泥混凝土基面上沥青铺装剪应力分析与评价

考虑到直接计算最危险破裂面上剪应力的不便性,提出了用八面体剪应力代替最危险破裂面上剪应力,并用于分析与评价沥青铺装结构抗剪切能力的方法。结果表明:力学分析获取八面体剪应力的方法,配合无侧限抗压试验和贯入试验确定材料抗剪切参数的方法,可共同构成分析和评价沥青铺装抗剪切能力的有效方法体系。其八面体剪应力沿深度的分布曲线,可为沥青铺装设计和材料选择提供重要参考。     

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。     

考虑沥青层模量梯度的路面结构剪应力分析

在高温、低温、老化等极端情况下，沥青层的模量有很大的变化，且沿深度范围的模量变化幅度或趋势都有所不同，从而产生了沥青层的模量梯度场。采用三维有限元计算模型及双圆均布荷载，考虑不同情况下沥青层及基层的模量变化，对3种路面结构进行分析。结果表明，沥青层模量梯度对沥青路面结构表面剪应力有显著的影响。在进行沥青路面损坏的力学分析中，有必要考虑其影响。     

基于散体力学理论的多级抗剪密级配设计方法

通过对散体细观力学模型进行分析,推导出散体剪切模量的计算公式,从理论上分析了提高集料散体抗剪切性能的方法;结合逐级填充理论,提出多级抗剪密级配(Multilevel Anti-shear Grading)设计方法,以提高混合料的抗剪切流动变形能力;最后对算例进行级配分析和路用性能试验,比较MAS-16与SMA-16的优缺点,提出多级抗剪密级配设计方法的适用范围.结果表明:多级抗剪密级配的高温稳定性和水稳定性都比较好,适合于高温多雨地区.     

长寿命沥青混凝土路面抗疲劳层力学特性分析

从长寿命路面的概念出发,分析了长寿命路面的各层功能,并利用正交分析方法分析了抗疲劳层的力学特性,经过计算分析,抗疲劳层的厚度和模量对路面弯沉和抗疲劳层层底拉应变影响不大,但是对沥青稳定基层层底拉应变影响很大。这表明抗疲劳层的设计对于整个路面的力学特性影响很大。     

箱型简支梁桥铺装结构应力分析

箱型简支梁桥面铺装沥青混凝土层的破坏常表现为层间剪切破坏、起皮拥抱,纵横裂缝等。结合桥梁结构理论和路面设计的方法,用有限元方法建立箱型简支梁桥空间实体建模,对汽车荷载作用下的箱型简支梁桥铺装结构在跨中的层间剪应力、法向拉应力以及接触层间摩擦滑动等进行计算和分析。     

基于断裂力学的正交异性钢桥面板疲劳等效应力幅分析

国内一些公路钢桥使用7~8年后,正交异性钢桥面板出现不同程度的疲劳问题。针对这些正交异性钢桥面板疲劳现象,国内外已进行了不少研究。但目前这些研究主要以疲劳试验为主,缺乏理论分析,还没有确定疲劳应力强度因子和顶板厚度与疲劳构造细节的关系等。将断裂力学理论和精细化数据模拟分析相结合,确定正交异性钢桥面板顶板与U肋焊接处的应力强度因子,明确不同顶板厚度、不同位置处的疲劳寿命和桥面板厚度与疲劳构造细节之间的关系等。     

隧道内复合式路面沥青层混合料剪应力设计方法研究

针对当前高速公路隧道复合式路面沥青层混合料设计方法存在的不足,根据隧道交通及复合式路面的受力特点,首次提出了隧道复合式路面沥青层混合料的剪应力设计方法,并结合实际工程提供了设计示例,供同行参考应用。     

场地土最大动剪模量的室内外试验研究

为了更可靠地获取场地土动剪模量,利用JB型波速仪,采用单孔法,现场对场地土分别沿1.80 m、2.80 m、3.65 m和6.65 m深度进行了波速测试,得到了场地各层土的剪切波速。此外,取出了场地各层土的原状土样,进行了室内循环单剪试验,获得了各层土的动剪模量,并与剪切波速的计算结果进行了比较分析。结果表明,由现场剪切波速试验和室内循环单剪试验得到的最大动剪模量比较接近,说明两种试验的结果都比较可信,两者可以相互验证,建议实际应用中将两者综合考虑。