倒装路面结构面层在移动荷载作用下的层底拉应力分析

利用ANSYS建立倒装路面结构在移动荷载作用下的有限元模型,研究超载对于倒装路面结构沥青面层疲劳寿命的影响。结果表明,在车辆荷载作用下,倒装结构沥青面层层底拉应力比半刚性路面大,在移动行车荷载作用下可达到0.17MPa;沥青面层层底拉应力随行车速度增加有小幅增加,增加幅度在15%以内;随荷载水平增加,倒装路面结构沥青面层层底拉应力呈线性增加,在超载100%时,沥青层层底拉应力为标准轴载情况下的1.7倍。     

基层设计参数对路面结构力学性能的影响研究

以路表弯沉、基层层底拉应力、底基层层底拉应力为考核指标,以基层厚度、模量和底基层模量为考核因素,采用正交方法进行路面结构组合设计。针对每种路面组合结构,利用有限元软件建立模型进行力学计算并得出结论：基层厚度越大,路面力学性能越好;三个因素对路表弯沉和基层层底拉应力的影响排序为基层厚度〉基层模量〉底基层模量,对底基层层底拉应力的影响排序为基层厚度〉底基层模量〉基层模量。经综合考虑可得到每个设计参数的最优取值。     

土基模量对沥青混凝土路面的力学响应的影响

采用基于多层弹性层状体系理论的路面结构分析软件BISAR3.0,对我国典型的半刚性路面结构的路表和路基顶面弯沉、面层和基层层底拉应力及路基顶压应变进行计算分析。结果表明,土基模量对半刚性基层层底拉应力较面层层底拉应力影响较大,起主要控制作用;并且随着土基模量的增加,路面结构层的力学性都能得到明显改善。     

南方富水隧道复合式路面防排水基层方案选用研究

为分析南方富水隧道复合式路面采用不同防排水基层方案的可行性与设计要点,基于路面结构弹性层状体系和疲劳寿命理论,对比分析了采用防渗素混凝土、多孔混凝土、开级配沥青稳定碎石、级配碎石4种不同基层的路面结构受力特性。结果表明:路面设计时应对层底受拉变形为主的沥青上面层和CRC混凝土面层进行疲劳寿命验算,最不利点位距轮隙中心横向距离分别为0.25δ和0;沥青上面层最大拉应变(ε_1)高于规范验算采用的沿行车方向拉应变值,出于保守考虑,结构验算时宜选用该值;沥青上面层、CRC面层疲劳开裂寿命在不同基层方案条件下可分别达到"重"和"特重"交通等级;4种基层方案均可满足重载交通需要,可灵活采用单一的或复合基层方案。     

柔性路面层底最大弯拉应力发生位置的探讨

通过典型路面结构模式的计算分析,得出柔性路面层底最大弯拉应力发生的位置,有助于简化设计过程。     

泡沫沥青就地冷再生路面力学性能影响因素分析

针对泡沫沥青就地冷再生路面结构设计中存在的问题,以三层结构体系为基础,结合泡沫沥青冷再生路面结构设计参数调查,采用正交试验方法建立路面结构计算方案,通过BISAR3.0计算不同结构组合下路表最大弯沉、冷再生层层底拉应力,分析面层厚度、冷再生厚度、原基础当量模量以及层间结合对路表弯沉以及冷再生层层底拉应力的影响,为泡沫沥青冷再生路面结构组合设计提供理论参考。     

应力吸收结构层拉压模量差异对路面力学性能的影响

应力吸收结构层沥青混合料是一种沥青含量较高的热拌沥青混合料,具备较好的弯拉变形性能和抗车辙性能,且其拉伸模量与压缩模量(下文简称“拉压模量”)存在较大的差异。为研究旧水泥路面加铺中该类材料的拉压模量差异对路面结构的影响,针对其不同拉压模量的本构模型,建立32种路面结构模型进行数值模拟,分析材料的模量和厚度对路面力学性能的影响。结果显示:依据以压缩模量模型计算得到的应力吸收结构层材料的层底拉应变结果进行路面设计偏保守;应力吸收结构层材料拉压模量比的降低,对于减小层底拉应变从而降低材料疲劳引起的开裂风险是有利的;应力吸收结构层的层底拉应变与其厚度呈正相关,两种模量模式下计算得到的应变差与厚度呈正相关。     

沥青混凝土路面结构厚度设计参数

介绍了沥青混凝土路面结构厚度的设计参数,包括计算路表弯沉值、计算结构层底拉应力和结构层材料的弯拉极限强度。     

底基层性质对路面结构层的附加应力影响研究

路面结构层的底基层特性对路面结构层附加应力有一定的影响.文章采用ABAQUS有限元软件,结合江苏省某高速公路,分析了底基层模量、厚度对路面结构层附加应力的影响.结果表明路面结构的面层均处于受压状态;基层和底基层处于受拉状态;附加应力在路面结构中心处最大,向两侧逐渐减小,路肩处附加应力最小.面层、基层内的附加应力随底基层模量和厚度的增大而减小;底基层的附加应力随底基层模量和厚度的增大而增大.     

长寿命沥青路面设计指标研究

为了研究长寿命路面设计方法,采用SHELL、AI等设计方法对国外提出的沥青层底拉应变与土基顶面压应变标准进行了验证,根据国外典型长寿命路面结构组合进行应变指标计算与统计分析,并基于中国路面设计参数对长寿命路面设计指标进行修正。经过统计分析,验证了国外提出的2个长寿命路面设计指标的可行性,并提出了适用于中国长寿命路面结构设计的控制指标:沥青层底拉应变不大于120×10-6,土基顶面压应变不大于280×10-6,并对已有试验路结构进行了力学分析。分析结果表明:试验路的沥青层底拉应变均小于120×10-6,土基顶面压应变均小于280×10-6,这表明试验路段满足长寿命路面指标。     

基于二级公路再生层大中修路面结构研究

目前,世界上共有两类路面结构:柔性路面设计和半刚性基层路面设计。沥青混凝土半刚性基层路面一直是我国二级公路典型的路面结构,设计方法相对较为成熟。我国二级道路大中修的做法通常是:先对旧路面进行铣刨处理,待去除结构层后对剩余半刚性层进行加铺沥青混凝土。本文根据国内外再生层路面设计的研究进展,首先阐述了二级公路再生层路面设计指标:路基竖向压应变、沥青层底拉应变、再生层层底拉应变的计算方法,并给出路面结构设计的控制标准。同时借鉴国外的设计方法,提出一种二级公路再生层路面结构计算方法,并分析不同混凝土厚度、不同作用次数下的拉应变变化情况。并按照此方法对工程实例进行计算,得出最优的二级公路大中修路面典型结构。希望为今后二级公路再生层大中修路面结构设计提供理论指导。     

重载作用对混凝土路面板的弯沉及应力分析

运用ANSYS有限元软件建立路面结构三维实体模型,用正弦荷载模拟车辆随机荷载运动,分别就路面结构竖向位移及应力变化进行重载作用模拟分析;并分析超载率与脱空尺寸的影响。研究表明:动荷载作用下面板产生的弯沉值及板底最大拉应力值随着水泥混凝土路面板板底脱空区的面积增大而增大;超载率越大且脱空面积越大,板的竖向位移和拉应力增幅越大。     

路面设计参数对半刚性基层层底拉应力的影响分析

半刚性基层路面的结构设计受控于半刚性基层层底的拉应力,通过运用正交试验方法。分析路面设计参数对半刚性基层层底拉应力的影响,得出不同参数下的路表弯沉、基层层底拉应力及底基层层底拉应力,并研究其变化规律。研究结果表明：土基模量对路表弯沉的影响最大,其次是基层厚度、底基层厚度和面层厚度．底基层模量是改善基层层底拉应力的最主要的因素,随着它的增大,基层层底拉应力急剧减小。     

沥青层底面拉应变的预估及工程应用

现行沥青路面设计规范中沥青层底拉应力是设计指标值之一,但在现场沥青层底拉应力却无法检测.沥青路面弯沉盆的理论研究和分析表明,沥青层底拉应变与不同位置的弯沉之间存在着一定关系.因此,在现场测得路面不同位置的弯沉,即可计算得到沥青层底拉应变.根据沥青层底拉应变可评估沥青层的使用寿命.实例说明该方法简便可行.     

冷再生沥青结构中残留层对路面结构的影响

根据冷再生层厚度以及不同的残留层厚度和模量,建立路面结构力学模型,利用有限元软件对路面结构进行计算,得到残留层厚度和模量的变化与冷再生层层底拉应力的变化规律,分析了残留基层厚度对路面结构的影响.     

路面设计参数对半刚性基层层底拉应力的影响分析

半刚性基层路面的结构设计受控于半刚性基层层底的拉应力,通过运用正交试验方法,分析路面设计参数对半刚性基层层底拉应力的影响,得出不同参数下的路表弯沉、基层层底拉应力及底基层层底拉应力,并研究其变化规律.研究结果表明:土基模量对路表弯沉的影响最大,其次是基层厚度、底基层厚度和面层厚度,底基层模量是改善基层层底拉应力的最主要的因素,随着它的增大,基层层底拉应力急剧减小.     

陡坡路段沥青路面的力学响应

建立不同坡度下的典型沥青路面结构三维有限元模型,能够获得与纵坡、车速相应的路面弯沉、剪应力和层底拉应力的力学响应。计算结果表明:当纵坡增大时,弯沉与层底拉应力的增幅并不十分明显,而剪应力的增幅则比较显著。     

陡坡路段沥青路面的力学响应

建立不同坡度下的典型沥青路面结构三维有限元模型,能够获得与纵坡、车速相应的路面弯沉、剪应力和层底拉应力的力学响应。计算结果表明：当纵坡增大时,弯沉与层底拉应力的增幅并不十分明显,而剪应力的增幅则比较显著。     

长寿命路面沥青层底拉应变影响因素分析

沥青层底拉应变是长寿命沥青路面在设计中的一个重要指标,可以作为路面是否能够达到长寿命要求的一个初步评价标准。因此,分析影响路面沥青层拉应变的相关因素,以及各因素的影响水平对指导长寿命沥青路面结构材料的设计具有十分重要的意义。     

层间接触状态对沥青路面结构受力的影响

路面结构层的层间结合是影响路面整体结构强度的重要因素,采用BISAR3.0路面应力计算程序,分析了面层竖向应力、面层和基层底面拉应力、路表弯沉、面层剪应力最大值的产生位置,以及路面结构层层间接触状态的变化趋势。分析结果表明:层间完全滑动状态下,路表弯沉、基层底拉应力、面层竖向应力、面层剪应力等路面设计控制指标比连续状态提高1.5～2.5倍;面层、基层疲劳寿命比连续状态急剧降低。