结构参数对倒装式沥青路面力学响应影响分析

采用Bisar软件建立路面结构计算弹性层状体系模型,通过改变级配碎石（水稳）基层的厚度和模量,对倒装式沥青路面力学响应进行分析,揭示了级配碎石（水稳）基层的厚度和模量变化对沥青路面弯沉、沥青面层层底拉应力和水稳基层层底拉应力等路面力学响应的影响规律;结合正交试验,提出在基层结构参数中沥青路面弯沉主要受级配碎石基层模量和水稳基层厚度的影响,沥青面层层底拉应力基本不受基层厚度和模量的影响,因而应考虑面层与基层间的粘结情况,水稳基层层底拉应力主要受水稳基层厚度的影响。     

基于正交设计的粒料基层沥青路面力学响应影响因素灰熵分析

通过对柔性基层沥青路面结构力学响应指标的分析,基于弹性层状体系计算了粒料基层沥青路面力学响应指标值,运用灰关联熵方法分析了沥青层厚度、基层厚度、沥青层模量、基层模量和土基模量对力学响应指标影响的显著程度.分析结果表明:沥青层厚度、路基模量和基层模置对沥青层层底拉应变、路基顶竖向压应变和沥青层最大剪应力具有显著影响;沥青层模量和基层厚度对沥青层层底拉应变、路基顶竖向压应变和沥青层最大剪应力影响并不显著.为了提高柔性基层沥青路面在荷载、环境综合作用下的使用性能和耐久性,应适当增加沥青层厚度;提高沥青下卧层的强度和刚度,保持适当的层间模量比;保证路基具有较高的承载能力.     

典型倒装式基层沥青路面结构力学响应对比研究

为研究典型倒装式基层沥青路面结构力学响应差异,依托广东省境内新丰-博罗高速公路(以下简称"新博高速")试验段3种倒装式基层沥青路面结构形式,利用ABAQUS有限元软件建立这3种路面形式的三维有限元力学模型进行力学分析.结果表明,结构Ⅲ最大弯沉结果和面层抗疲劳性能优于结构I和结构II,而结构I和结构II区别不大;结构I的...     

模量对柔性基层沥青路面力学响应研究

采用ABAQUS有限元软件建立三维沥青路面模型,模拟柔性基层沥青路面在不同的结构层模量组合下的力学响应,研究结构层模量对柔性基层沥青路面的力学响应(应力、应变和位移)。结果表明:沥青路面结构层模量对柔性基层沥青路面力学响应有重要影响;对于柔性沥青路面,要确保下面层有足够的模量,并且选择合宜的柔性基层模量;在路面设计、施工中需要注重中、下面层与柔性基层的施工质量。     

沥青路面力学响应监测与分析

为研究沥青路面在车辆荷载作用下的力学响应,依托实体工程,提出了沥青路面力学响应监测方案,包括传感器布设方案、动力响应测试方案和动力响应分析方法,可以指导沥青应变计、基层应变计、压力计施工。现场测试结果表明：建立了4个不同位置处的沥青层层底横向应变的时程曲线,沥青层层底横向应变受到车轮与传感器间相对位置的影响较大。分析了沥青层层底纵向应变的时程曲线,表现为“压-拉-压”交替变化波形。当前轮或后轮驶向和驶离传感器时,纵向应变时程曲线均呈现受压状态。分析了沥青层层底竖向应变的时程曲线,呈现“拉-压”交替变化。当前轮或后轮驶向和驶离传感器时,竖向应变时程曲线均呈现受拉状态。建立了底基层层底纵向应变的时程曲线,在移动荷载的作用下,均呈现受拉状态。当车轮位于传感器正上方时,拉应变达到最大值。分析了路基顶面应力时程曲线,在移动荷载的作用下,呈现受压状态,且后轮引起的压应力远大于前轮。当车轮位于传感器正上方时,压应力达到最大值。     

级配碎石复合式基层沥青路面力学响应研究

级配碎石复合式基层沥青路面结构能够有效解决半刚性基层所存在的病害问题。为了了解落锤式弯沉仪(FWD)作用下沥青路面的动力响应特性,采用ABAQUS软件建立两种路面结构有限元模型,分析了复合式路面结构与半刚性基层路面的差异,并研究了不同路面结构参数条件下的各结构层特征及其影响相关性。结果表明:在相同路面结构条件下,通过数值模拟分析得到的路表弯沉数值与路面实测结果的趋势是一致的,具有很高的相关性;采用级配碎石基层替代部分水泥稳定碎石,在一定程度上削弱了路面结构的整体刚度和抗疲劳性能;对路面结构进行半正弦曲线加载,路表弯沉随时间的变化存在一定的滞后现象,结构层厚度和回弹模量对路表弯沉具有重要影响;结构参数对面层层底最大拉应变的影响程度大小为:水泥稳定碎石回弹模量沥青面层厚度水泥稳定碎石厚度沥青面层模量。     

基于正交试验的沥青路面倒装结构力学响应研究

依托西非某国实体工程,采用法国沥青路面设计软件Alizé,通过设计正交试验方案,重点研究了各层位厚度和模量对沥青路面倒装结构力学响应影响的变化规律,提出了基于力学响应的倒装类沥青路面结构和材料参数显著性程度。计算结果表明:沥青路面倒装结构中,GNT属"薄弱层",须严格控制原材料、级配及施工工艺等;GLC层厚度和土基模量对路面结构受力影响显著,尤其是土基顶面压应变和弯沉指标;为加强路基路面整体结构强度,需重视土基影响区和GNT影响区;在进行法规沥青路面倒装结构验算时,应优先考虑各层位厚度,通过不断优化厚度因素,从而实现既满足法规要求又经济合理的目的。     

重载下不同基层沥青路面的力学分析

采用弹性层状体系理论对重载下柔性基层、半刚性基层和刚性基层的沥青路面的力学响应进行了分析,探讨了重载作用下三种不同基层形式的沥青路面应力分布及其影响因素。     

沥青路面中双层半刚性基层的倒装效应

为探讨具有2层半刚性基层的沥青路面中半刚性基层的结构组合与材料选择原则,采用BISAR3.0对常用的具有2层半刚性基层的沥青路面结构及其基层倒装后的沥青路面结构进行了荷载效应分析;并成型了由2层不同半刚性材料构成的复合梁式试件,通过进行四点弯曲强度试验和四点弯曲疲劳试验对比了这两种结构的强度和疲劳寿命。结果表明:常用结构的下半刚性层所受拉应力、拉应变大于上半刚性层,路面结构的疲劳寿命取决于下基层;通常将性能稍差的材料用于下层,而性能较好的材料用于上层的结构组合原则与结构的水平应力状态不吻合;将其倒装后,性能较好的材料承受较大的拉应力,而性能较差的材料承受较小的拉应力,特别是当下层的模量大于上层模量的3倍时,上半刚性层会处于受压状态,这样就可以充分发挥各层材料的性能,且提高整个结构的抗裂性能;结构分析和试验均表明倒装结构的承载能力和抗疲劳性能均有显著提高;在进行半刚性基层的结构组合与材料设计时,应该根据结构层的水平拉应力状态进行结构组合与材料设计。     

基于参数关联的正交异性沥青路面力学分析

基于路面材料存在正交异性的特点,利用有限元法对典型的高速公路路面结构进行力学计算,分析了沥青层、水稳层、路基土3类材料正交异性差异对路面力学性能的影响,并着重对比了材料其余参数(泊松比、剪切模量)是否关联变化的影响。分析结果表明:沥青层材料、水稳层材料正交异性差异越大路面力学性能愈不利,考虑材料正交异性时不能忽略材料其余参数关联的影响,路面设计时应合理考虑沥青层、水稳层材料的正交异性差异及参数关联变化的影响。此外,不同的力学指标对各类材料正交异性差异的敏感度有差异,路面设计时应给予相应的关注。     

复合式基层沥青路面的力学响应分析

采用壳牌路面设计软件Bisar3.0,选取两种常见的复合式基层沥青路面典型结构,考虑层间为完全连续接触,分析了半刚性基层模量变化对于两类复合式基层沥青路面力学响应的影响,同时得出了力学响应在结构内的最不利分布区域。     

基于力学响应敏感性的沥青路面设计指标分析

以云罗高速公路无机结合料稳定类沥青路面试验路给定的结构型式为基础,分别针对2006版、2017版《公路沥青路面设计规范》和壳牌(SHELL)设计法中的设计指标,利用四因素三水平正交试验,得到极差以进行力学响应的敏感性分析。敏感性分析结果表明:2017版《公路沥青路面设计规范》克服了2006版设计规范中的弯沉难以协调各项单项指标及路面结构型式单一的缺点,2017版设计规范中的设计方法更具有开放性,设计者可选择空间更大。     

基于灰关联理论的沥青路面车辙影响因素分析

选用5种不同级配组成的AC-13C型沥青混合料并铺筑于同一路线上以保证所受荷载与环境一致,应用灰关联理论分析不同粒径集料含量、沥青用量和空隙率对沥青路面车辙形成的影响,同时采用熵关联度进行对比分析。结果表明各因素对沥青路面车辙的影响程度排序为空隙率最佳油石比2.36mm矿料含量0.075mm以下矿料含量(矿粉)4.75mm矿料含量9.5mm矿料含量13.2mm矿料含量。     

强柔性高模量基层沥青路面粘弹性力学分析

具有较薄面层与强柔性高模量沥青混凝土基层的沥青路面是一种新颖的路面结构,该文以埃塞俄比亚Addis Ababa-Adama高速公路为例,对其路面结构分别进行了粘弹性力学计算,并与普通模量基层路面对比,结果表明:强柔性高模量基层路面结构具有较好的整体强度和抗车辙能力,抗疲劳开裂能力尤为突出,具有长寿命路面的特性。     

水平荷载作用下沥青路面力学响应数值分析

为研究行车水平荷载对沥青路面结构受力的影响,采用三维有限元方法分析计算了不同水平荷载作用时沥青砼路面结构的力学响应规律,分析了半刚性基层厚度和土基模量对水平荷载产生应力的影响。结果表明水平荷载的影响范围主要集中在路面上部6cm以内,路表最大剪应力和最大剪应变随水平荷载增大而显著增大,半刚性基层厚度或土基模量的变化对水平荷载产生的应力影响不大。     

粒料基层沥青路面结构力学响应研究

通过FWD实测粒料基层沥青路面结构的弯沉并将路面结构层的反算模量用于路面结构三维有限元力学模拟,分析了粒料基层沥青路面结构在车辆荷载作用下的力学响应特点,对比了粒料基层顶面压应力理论计算结果.通过埋设在粒料基层顶面的土压力盒实测压应力,对两者存在差异的影响因素进行了探讨.     

设置层间功能层的刚性基层水泥混凝土路面动态响应灰关联分析

针对我国水泥混凝土路面设计与施工中很少关注在刚性基层和水泥混凝土面层之间设置功能层等相关问题,通过动态分析有限元方法,揭示了设置功能层的刚性基层水泥混凝土路面结构在车辆动态荷载作用下,各因素对力学响应的影响程度.并采用灰色关联分析,对各因素的影响程度进行了定量分析.结果表明:对路面结构力学响应的影响顺序依次为面层厚度＞基层厚度＞面层模量＞功能层模量＞基层模量＞功能层厚度＞地基模量＞行车速度,最后通过回归分析得到了路面结构力学响应的计算公式.     

半刚性基层沥青路面结构参数的敏感性力学分析

基于弹性层状体系理论,对半刚性基层沥青路面进行荷载作用下多项材料参数的力学敏感性计算,分析了路面结构受力状态;在此基础上,进行材料力学参数和结构几何参数变化对路面结构力学性能的敏感性分析。