移动荷载作用下水稳基层的疲劳分析

文章利用有限元软件Ansys对不同车速、轮胎接地应力、结构层厚度及模量情况下的水泥稳定基层进行了疲劳寿命影响分析。结果表明：（1）随着车速的增大,基层疲劳寿命不断增大;（2）随着轮胎接地应力的增大,基层疲劳寿命逐渐减小;（3）基层疲劳寿命随基层和面层厚度的增大均呈增大趋势;（4）基层疲劳寿命随基层模量的增大而不断增大,随面层模量的增大而逐渐减小。     

移动荷载作用下沥青路面表面裂缝应力强度因子分析

文章结合沥青面层和半刚性基层间的摩擦接触状况,分析沥青路面表面裂缝应力强度因子的变化规律,探讨了不同的面层厚度、不同的面层和基层模量以及不同的裂缝深度对应力强度因子的影响,为改进沥青路面的抗裂设计方法和表面裂缝的养护维修提供理论参考。     

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。     

低剂量水泥稳定碎石基层研究

文章针对半刚性基层强度高,但反射裂缝和温缩裂缝突出的缺点,分析不同的基层模量对土基顶面压应变、面层底部的拉应变、面层内部的最大剪应力的影响,提出了合理的基层模量范围。并通过回弹模量试验,分析了不同水泥剂量对水泥稳定碎石基层结构强度的影响。     

半刚性沥青路面界面应力分析

半刚性沥青路面在我国高速公路路面中应用广泛,但由于沥青面层与半刚性基层的层间变形协调性差,易产生较大的层间剪应力而引起沥青面层的剪切破坏。文章基于弹性层状体系理论,采用BISAR3.0软件分析了材料回弹模量、泊松比、行车荷载、层间结合状态等因素对沥青面层和半刚性基层层间最大剪应力、压应力的影响,并总结出各因素影响下的应力分布规律。     

应力吸收层的有限元模拟分析

为研究荷载作用对应力吸收层厚度和模量的影响,文章采用二维有限元对应力吸收层进行了下基层裂缝尖端I型和II型应力强度因子的计算。结果显示:车辆荷载作用不易导致半刚性基层裂缝上的沥青层发生张开型的反射裂缝;未设置应力吸收层的裂缝尖端的应力强度因子比设置应力吸收层的裂缝尖端的应力强度因子大0.011 6 MPa·m~(1/2),应力吸收层结构削减了基层裂缝尖端剪应力的奇异性,可以延缓基层既有裂缝向沥青扩展;半刚性基层裂缝尖端应力集中因子KⅡ的大小对于应力吸收层的材料模量比结构厚度更为敏感。综合考虑应力吸收层的应力吸收功能,应力吸收层厚度推荐为2cm,而应力吸收层模量的选择则推荐为400~600 MPa。     

路面结构层厚度对级配碎石应力状态的影响分析

级配碎石材料作为柔性材料的一种,在组合式基层以及半刚性基层沥青路面补强结构中大量应用,具有良好抵抗反射裂缝、排水的作用。在路面结构层中具有明显的应力依赖性,与其所处层位、各结构层厚度与模量等均直接相关。在路面结构设计中通常仅对基本参数取值而忽略其应力依赖性,特别是在补强路面结构中,由于受高程限制,补强层厚度对其力学性能影响尤为重要,主要对补强结构设计中各结构层厚度对级配碎石应力状态影响进行分析。     

面层厚度减缓半刚性基层温缩开裂的分析

文章结合半刚性基层路面建设的实际情况,采用以弹性层状体系理论为基础的bisar计算程序,分析了半刚性基层在荷载和温度共同作用下的影响因素,探讨了基层开裂与面层厚度的关系,提出了适合亚热带地区气候特征的半刚性基层上沥青面层的厚度,对公路建设有参考作用。     

隧道路面不设基层时水泥混凝土板的应力分析

文章通过建立不设基层的隧道水泥混凝土路面的分析模型,运用三维有限元分析方法,对隧道路面不设基层时在不同基岩模量和轴载下的弯拉应力进行分析,判断在何种基岩模量下可以不用铺筑基层而能保持水泥混凝土板不出现弯拉强度不足的情况。从而可以充分利用基岩的高强度,减薄路面总的厚度,节省造价。     

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.     

桥面铺装层内应力应变分布及结构厚度的讨论

采用各向同性的大挠度薄板建模,利用三维有限元分析方法,对桥面铺装设计中的关键参数进行讨论,探讨不同参数组合条件下铺装层内部受力分布的影响,有限元分析结果表明,沥青混凝土铺装层厚度,粘结层模量对铺装层内部以及铺装层与粘结层界面的剪应力影响最为显著,桥面铺装设计厚度设计宜在10～12 cm,同时设置必要的防水粘结层。     

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。     

土基模量对沥青路面性能影响分析

从沥青路面结构层施工质量控制、半刚性基层反射裂缝扩展、路面疲劳寿命三个方面分析了土基模量对半刚性基层沥青路面性能的影响规律,提出了沥青路面土基模量的合理设计和施工控制措施。     

材料参数变化对沥青加铺层结构应力的影响

采用沥青加铺层结构是修补旧水泥路面的有效方法,但由于旧水泥路面裂缝的存在,沥青加铺层易产生反射裂缝。文章建立三维有限元模型,模拟在交通荷载作用下,通过分别改变加铺层模量、夹层模量、加铺层厚度、夹层厚度以及基础模量,得出加铺层应力响应的变化规律。其结论对实际工程中选取合理的修补方案具有一定的参考意义。     

旧水泥混凝土路面沥青加铺层温度应力有限元分析

文章基于路面温度场理论,采用ANSYS程序建立旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构温度应力有限元模型,分析了降温幅度、加铺层厚度和土工布夹层材料模量及典型防止反射裂缝措施对旧路接缝处沥青加铺层底温度应力的影响,为选择合理材料和设计参数进行沥青加铺层设计提供参考。     

不同基层类型水泥混凝土路面温度翘曲脱空研究

结合国内相关标准,文章提出了水泥混凝土路面板翘曲脱空检测方法及判定标准,采用以FWD 24 h连续检测后板角板中弯沉值的方法,对广西地区不同基层水泥混凝土路面进行了脱空检测,对比分析了其各自特点和使用性能之间的差异,以及翘曲脱空现象和成因。同时提出了不同基层水泥混凝土路面脱空检测的要求及合理检测时机。