沥青路面典型结构力学分析

针对东北地区高速公路沥青路面状况,依据东北地区道路冻区、交通等级、土基强度等级,采用有限元对路面结构应力、应变及弯沉等指标进行了力学分析,提出了不同冻区、不同干湿类型、不同土质和不同冻深条件下抗冻垫层厚度设计方法及推荐值,最后给出东北地区高速公路沥青路面典型结构。     

天津市普通公路高模量沥青路面典型结构力学行为分析

高模量沥青混凝土具有模量高、抗车辙性能好等优点,能够显著提高沥青路面的抗永久变形能力并适当减薄沥青结构层厚度。分析了天津地区普通公路沥青混凝土路面典型结构的路面受力特点,同时利用KENLAYER和ANSYS有限元软件对路面结构的剪应力分布特点、疲劳寿命和车辙进行试验分析,结果表明,将高模量沥青混凝土材料设置在上下面层结构位置,能有效降低结构内部的剪应力,改善受力情况,提高其疲劳强度和抗车辙能力,大大延长公路的使用寿命。     

沥青路面典型结构力学计算参数敏感性分析

基于弹性层状体系理论,对沥青路面四层典型结构进行荷载作用下多项指标的力学计算,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。     

典型沥青路面结构力学响应的有限元分析

采用有限元的方法构建三维沥青路面模型,研究3种典型基层沥青路面结构(半刚性基层、柔性基层和复合式基层)在车轮荷载作用下的竖向压应力、竖向压应变、剪应力和弯拉应力等的力学响应。研究结果表明：半刚性基层沥青路面的承载能力强、变形小,但其基层和底基层层底的弯拉应力较大;柔性基层沥青路面的最大剪应力较小,但整体变形较大;复合式基层沥青路面由于铺设了柔性过渡层,力学响应介于两者之间,有较大的力学优势。     

双圆轮载作用下沥青路面的荷载影响区域范围研究

为了研究不同双圆轮载作用下沥青路面的荷载影响区域大小,利用有限元分析方法,借助有限元软件,模拟分析沥青路面在双圆轮载作用下的受力性能,分别从路面横断面、行车、路面深度三个方向确定荷载影响区域的大小。结果表明:荷载影响范围集中在荷载作用周围不远处,标准双圆轮载的荷载影响范围沿X、Y、Z方向为1000mm×700mm×700mm,超载情况下的影响区域范围有所增加,不过随着轮压的增大,荷载影响区域范围增长的幅度越来越小,说明荷载影响范围不会随着轮压的增大无限增加,因此当出现严重超载或冲击荷载时,路面局部将可能出现塌陷现象。     

超载条件下的沥青路面结构力学分析

对超载条件下的3种路面结构进行了力学分析,结果表明超载对3种路面结构的影响非常严重,从力学分析角度说明了现有的路面结构抑制超限的必要性。     

徐变作用下混凝土结构力学行为的ANSYS分析

针对混凝土结构徐变效应的问题,采用按龄期调整的等效模量方法结合ANSYS有限元商用软件包,将"单元生死"技术引入混凝土结构节段施工过程的徐变分析中,解决了节段施工过程之间数据传输问题,并基于ANSYS参数化设计语言APDL,编制了命令流,将徐变效应分析问题转化为伪弹性分析问题,计算简单。以经典三节段施工连续梁桥为例,采用现行规范《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中的徐变系数计算公式,分析了节段连续梁桥徐变以及徐变对连续梁桥内力和变形的变化,并与现有计算结果进行了比较,证实了本文方法的可行性和有效性。     

基于沥青路面结构力学行为的车辙深度控制标准

为了进一步规范沥青路面车辙深度的控制标准, 研究了车辙深度对路面结构的影响; 考虑车辙断面特征, 建立了车辆跨越车辙时的动荷载计算模型, 并以冲击系数量化了车辆对路面结构的冲击效应; 通过数值仿真研究了车辆荷载作用下路面结构的内部损伤, 探索了不同车辙深度下路面使用性能的衰减规律。研究结果表明: 车辙深度对路面结构的冲击效应不可忽视, 冲击系数随着车辙加深线性增加, 基于冲击效应的车辙深度应不大于11 mm; 沥青混合料层的最大拉应变位于上面层层底, 与车辙深度正相关, 中面层和下面层的拉应变与车辙深度负相关, 但应变水平显著低于上面层, 基于面层弯拉破坏的车辙深度应不大于15 mm; 最大剪应力出现在上面层层底, 随着车辙深度的增加缓慢增大; 车辙深度处于5~10 mm, 各面层的剪应力整体变化较小, 当其从10 mm增加到25 mm时, 上面层0~1 cm深度处的剪应力增加了14.5%, 增速明显超过中面层和下面层剪应力的减小速度, 基于面层剪切破坏的车辙深度应不大于10 mm; 车辙深度对无机结合料稳定层拉应力的影响不大; 车辙深度超过15 mm后应关注路基顶面压应变的变化, 防止路基出现大的变形。     

基于ANSYS的设缝沥青路面结构力学行为研究

道路穿越存在差异沉降的煤矿采动区,路面结构产生附加应力,其值可能超过道路允许应力使路面结构破坏,而通过在路面结构中设置横向和纵向变形缝,吸收变形能提高沥青路面抗变形能力。文中基于ANSYS技术建立了路面结构与地基相互作用的有限元模型,分析路面结构在地基差异沉降时的受力性能。结果表明:地表正负曲率变形时,设缝路面基层差异沉降、面层和基层底部最大水平附加应力较不设缝路面均有显著减小。分析结论为设缝路面结构设计提供了理论支持。     

冷再生沥青路面结构力学响应

运用Abaqus有限元软件计算冷再生路面结构的应力应变状态和各参数的敏感性.得出冷再生路面结构在标准荷载图式作用下应力应变状态的特点和各因素对冷再生路面结构影响的结论.对设计冷再生路面结构提供指导意义.     

带残留层的冷再生基层沥青路面结构力学行为研究

采用双圆垂直均布荷载模式,利用Shell设计法对带残留层的冷再生基层沥青路面结构力学响应进行分析.结果表明残留层模量、厚度直接影响再生层与残留层层底拉应力,高模量薄厚度的残留层对再生层设计是不利的.在有残留层存在时,冷再生基层沥青路面设计应考虑残留层的厚度和模量.     

同步碎石下封层对沥青路面结构力学响应的影响分析

在半刚性基层上设置同步碎石下封层可有效减少沥青面层反射裂缝的产生。采用ANSYS有限元计算软件对设置同步碎石下封层的半刚性基层沥青路面结构的力学反应进行分析,计算出同步碎石下封层参数变化对半刚性基层沥青路面力学性能的影响。     

非均布轮载下沥青路面结构层厚度变化时的力学响应分析

轮胎与路面的接地形状更接近于矩形,且对路面的作用力也呈现出非均匀分布.采用三维有限元分析工具,分析了不同的沥青路面结构、不同的车型,当路面结构层厚度变化时的力学响应变化规律.     

非均布轮载下沥青路面层厚度变化时的力学响应分析

轮胎与路面的接地形状更接近于矩形，且对路面的作用力也呈现出非均匀分布。采用三维有限元分析工具，分析了不同的沥青路面结构，不同的车型，当路面结构层厚度变化时的力学响应变化规律。     

设置级配碎石基层沥青路面结构力学分析

以沥青路面路基顶面压应变、路表弯沉为研究指标,使用Bisar3.0软件分析了级配碎石基层厚度与模量及土基模量变化对这两种指标的影响,可供同行参考。     

三角形波动载作用下半刚性沥青路面动态响应量三维有限元分析

针对动载条件下半刚性沥青路面结构破坏问题,采用三角形波激励加载,考虑车辆超栽以及车速变化对路面结构动态响应量的影响,利用三维有限元数值法对超载、快速、慢速条件下的路面各结构层动竖向位移和层底动弯拉应力分布规律进行数值分析计算。结果表明,动载条件下,路表所形成的横向弯沉盆影响范围为6．2m,而基层层底沿横向0．35m范围内均承受动拉应力;车速越慢,超载越严重,路表、路基顶面的竖向动位移峰值及动弯拉应力峰值越大,在交通堵塞、长大纵坡的行驶环境中,路面材料的要求更高。     

高等级公路沥青路面典型病害分析

结合我国高等级公路沥青路面的使用情况,针对典型病害,深入分析了车辙、裂缝、水损害、表面功能衰减等病害的原因及危害,为高等级公路沥青路面病害的防治研究提供了科学的理论指导。     

大跨连续组合箱梁桥面板轮载作用分析

结合工程实例,介绍了大跨连续组合箱梁桥面板在汽车轮载作用下的空间有限元仿真分析方法,并将分析结果与相关文献的简化方法计算结果进行了对比。结果表明:简化方法结果较有限元结果整体偏高。对于桥面板块跨中弯矩,简支板模型偏高29%以上,连续板模型偏高15%以上;对于板块支点处弯矩,连续板模型由于没有考虑内力的重分布,计算结果偏高51%以上。初步设计阶段建议采用连续板模型估算轮载作用下桥面板板块跨中弯矩。     

重轴载条件下沥青路面竖向永久变形分析

选择几种典型的沥青路面结构,考虑沥青混合料的粘弹性特性,利用Cosmos/M软件进行有限元分析,计算出各沥青路面的竖向变形和侧向隆起变形.分析不同路面结构在重载条件下的变形的规律,为路面设计根据不同的条件采用合理的路面结构提供参考.     

沥青路面重载作用下损伤数值分析

针对当前我国沥青路面车辆超载的情况,对半刚性基层沥青路面结构在路表弯沉、结构应力、应变、使用寿命等方面进行数值计算与分析.结果表明,随着轴载的增加,弯沉增大轴载换算系数明显增加,车辆超载使累计标准轴次大大增加,路面使用寿命明显缩短,通过数值计算分析了车辆超载对沥青路面的静力损伤情况,为我国在重载交通条件下沥青路面的设计和沥青路面的早期破坏方面作指导.