基于法规轴载特性的沥青路面结构优化设计研究

为研究西非超载重载地区交通行为对路面结构设计的影响,基于实测轴载谱的方法,采用法国沥青路面设计方法,依托工程实体项目,进行了详细分析。结果表明:(1)系统地阐述了基于轴载谱设计的法规沥青路面结构优化设计方法,并提供了CAM容许值与GB层厚的拟合公式,拟合度较优;(2) GB层厚的改变对无机结合料下的CAM影响微弱,同时提供了基于实测轴载谱的法规CAM计算方法;(3)通过优化设计,在重载超载比例严重的情况下,若采用规范提供的CAM推荐值进行计算,路面厚度偏薄2cm,因此对于超载严重的地区,建议采用实测轴载谱方法进行交通轴载分析,从而设计出技术可行经济合理的路面结构。     

法标轴载换算及不同CCAM值路面结构对比研究

法国标准广泛应用于欧洲国家和非洲法语区国家,中国工程企业参与的海外项目很多采用法国标准。法国规范中重车平均轴载转换系数(C_CAM)是路面结构计算的关键参数,不同输入条件下的C_CAM值可能大幅度影响路面结构方案及结构厚度。该文通过分析法国规范中轴载检测及轴载转换方法,提出在非洲法语区项目中有3种确定C_CAM的方法：采用规范参考值、通过轴载检测计算、合理假设代表车型和超载水平简化计算。以马里某项目为例,对不同C_CAM值条件下倒装路面结构进行对比分析和疲劳寿命反算,以期为法国理论研究及海外法标公路项目提供技术参考。     

论汽车超载对沥青路面的危害

该文分析了汽车超载后沥青路面力学计算的结果,得知超载后的弯沉值、剪应力、拉应力与该车额定轴载时的弯沉值、剪应力、拉应力之比等于超载后的轴载与额定轴载之比,较过去不同额定轴载时的弯沉值、剪应力、拉应力之比为轴载比的0.87次方的结果更大.以此为据,计算了不同超载率对路面使用寿命缩短的年限,证明超载确是当前沥青路面损坏的主要原因,应严格依法控制.针对目前的实际情况建议超载率不得＞30%,单轴轴载不得超过130kN.以此为前提,在保持现行路面设计方法基础上,提出考虑超载后对现行设计方法的修订建议.文中特别指出超载对沥青路面高温剪切损坏的严重性,并提出提高面层沥青混合料抗剪强度的措施.     

基于可靠度的水泥混凝土路面超载轴重研究

根据水泥混凝土路面设计规范中引入的最重轴载验算准则,编制了基于蒙特卡洛法的可靠度计算程序,计算不同最重轴载时路面结构的可靠度,绘制最重轴载对于路面可靠度的影响线,对基于可靠度的路面超载轴重的确定方法进行了探讨,认为根据不同路面结构参数及目标可靠度,可以确定相应路面的超载轴重;并研究了路面结构参数变化对于超载轴重的影响,其中混凝土板长、板厚、混凝土弯拉强度、模量,以及路面结构参数的变异性水平对于路面超载轴重影响较大。     

超载作用对高速公路路面结构的影响分析

通过轴栽换算,分析了轴栽质量对路面结构的破坏程度,并以广东某高速公路为例,对超载作用下的路面结构进行了受力状况分析.结果表明,车辆轴重超载对路面结构的损坏程度随轴栽的增加呈指数级增大,路表弯沉及各层应力则基本呈线性增大;严重的超载对路面结构的损坏极大,在所测最大轴载作用下,沥青路面路表弯沉值甚至达到设计值的19倍之多,...     

广东地区交通轴载状况调查及其对路面车辙的影响分析

重载或超载作用是影响沥青混凝土路面车辙的关键因素之一.通过对广东省5条具代表性高速公路的货车轴载调查,得出了该地区不同轴载类型的轴载谱及轮胎接地压强谱.结合调查结果,针对广东沥青混凝土路面车辙病害形式,对重载作用下沥青混凝土面层结构内不同位置、不同深度处的剪应力和压应力进行了理论计算分析,探讨了超载对沥青混凝土路面结构...     

半刚性基层沥青路面按弯沉等效的轴载换算公式的研究

根据不同荷载与路面状况下弯沉的实测结果，计算并分析了按弯沉等效的轴载换算指数的变化规律。分析表明半刚性基层沥青路面轴载换算指数主要与路面结构强度和轴重有关，并由此根据实测数据分析得到了按弯沉效时半刚性基层沥青路面的轴载换算公式，供规范修订时参考。     

厂区专用道路路面设计计算分析

在计算分析厂区专用道路现有交通量及交通组成的基础上,提出把区段内出现频率最大的轴载作为路面标准轴载,进行当量轴次换算和容许回弹弯沉值确定,并按弹性层状体系理论设计专用道路路面结构.     

基于沥青道路土基应力参数的轴载换算

为研究基于沥青道路土基应力的轴载换算方法,选取了RIOHTRACK足尺试验路的4种沥青路面结构,分析了其在不同使用状态、不同轴重车辆加载作用下土基内部的应力响应,据此推得以土基应力为指标的轴载换算系数,分析了不同轴重下的轴载换算系数及轴载换算系数与季节、路面结构使用状态之间的关联性。同时,以选取的4种结构为原型,分别在APBI程序中建立了计算模型,计算了不同轴载不同轮迹偏移作用下路基内部的应力响应,明确了试验结果的合理性,给出了不同结构下的轴载换算系数变化规律及其建议值。结果表明:由土基应力试验数据推得的轴载换算结论的准确性不会受试验过程中轮迹偏移的明显影响;不同季节及不同路面的使用状态对半刚性基层路面、强基薄面结构路面及复合式结构路面的轴载换算系数影响较大,对全厚式沥青路面则影响不显著;在试验选取的轴重范围之内,不同轴重对应的轴载换算系数在所有路面结构中均未呈现出明显的差异性规律;对于全厚式沥青路面结构,轴载换算系数宜取为4.61,对于强基薄面结构、半刚性基层路面结构及复合式路面结构,轴载换算系数宜取为5.96。     

基于轴载谱的高速公路超载系数研究

针对目前路面设计中车型替代换算方法预算累计当量轴次无法考虑超载因素而导致路面使用寿命较短的问题,该文基于陕西省典型高速路段实测轴载称重数据提出轴载谱换算方法,并与现行设计中常用的车型替代换算方法进行对比,推荐出陕西省的超载系数为1.6,使得在缺乏实测轴载数据的情况下运用车型替代换算方法预算累计当量轴次依然能够客观反映实际交通状况.     

超载作用下半刚性路面的三维有限元分析

针对当前车辆超载的情况及半刚性路面的主要结构形式,运用大型通用有限元软件ANSYS计算分析了弯沉、轴载及基层模量之间的相互关系;研究了基层模量与路面使用寿命的变化曲线,给出了曲线的拟合方程,说明超载使路面使用寿命缩短的问题可以通过适当增大基层模量来得到一些补偿。     

面-基层间接触条件对半刚性沥青混凝土路面极限轴载的影响

通过对典型结构的理论分析．探讨沥青混凝土面层与半刚性基层之间的接触条件对半刚性沥青混凝土路面极限轴载的影响。计算与分析显示：对于给定的路面结构．存在一个极限轴载;面—基层间接触条件对极限轴载有重要影响,层间条件从连续到滑动的变化可以导致极限轴载降低大约40％;路面极限轴载与现实超载车辆轴载处于同一量级,所讨论结构在不同的接触条件下的极限轴载在183～399kN之间变化;虽然在某种意义上有破坏,半刚性沥青混凝土路面在极限轴载作用后不一定丧失承载能力。     

车辆超载对新疆地区干线公路沥青路面的损伤影响分析

目前新疆地区主要干线等级公路的车辆超载现象十分严重,从而对沥青路面造成很大的损伤和破坏,使其正常使用寿命大大降低。以新疆某干线公路典型的半刚性路面结构为例,针对车辆超载情况并考虑到超载时轮胎接地压力为非均匀分布的特点,运用三维有限元方法分析了路面弯沉、轴载及基层模量之间的关系以及超载对路面使用寿命的影响。     

上海特重交通沥青路面结构研究

文章调查分析了上海地区沥青路面结构类型及病害特征,实测了上海地区车辆轴载组成特性,研究分析了车辆超载超限状况,建立了车辆轴载谱。通过数值仿真进行了力学响应分析,考虑自然气候、材料供应等条件推荐了符合上海地区交通特性典型路面结构形式,并成功应用于多条特重交通道路整修工程。     

沥青路面按弯沉等效轴载换算的研究

采用单轴双轮弯沉测试车 ,实测了不同轴载、轮压与路面强度下的弯沉 ,计算并分析了在不同轴重、轮压与路面强度下弯沉和按弯沉等效的轴载换算指数的变化规律。分析表明半刚性基层沥青路面轴载换算指数主要与路面结构强度、公路等级和轴重有关 ,轮压的影响并不明显 ;轴载换算采用轴重比比轮压比更准确、方便。根据实测数据推导了半刚性基层沥青路面按弯沉等效轴载换算公式 ,新公式反映了轴重、路面结构强度和公路等级对轴载换算的影响。     

超载路面设计参数的研究

天津市区津围公路超载运输现象较严重,按规范中的标准轴载100 kN进行路面结构检算,不能满足超载运输和大交通量的现状。通过对津围公路早期破坏现象的分析,利用轴载检测仪器的观测结果,分析车辆超载对路面设计的影响,导出适用于重载交通的设计参数,并应用于津围路面设计,取得了较好效果。     

基于路基顶面压应变的沥青路面轴载换算方法

对于沥青路面设计,选用了路基顶面压应变为设计时的控制指标。利用BISAR程序,计算了不同路面结构在不同轴重、不同胎压下路基顶面压应变。根据轴载换算等效原则,计算了基于路基顶面压应变的不同路面结构在不同轴重、不同胎压下轴载换算指数。结果表明,不同胎压、不同轴重及不同路面结构等情况对轴载换算指数的影响较小,各种情况下轴载换算系数的平均值为0.986;并结合路基顶面容许压应变计算得到基于路基顶面压应变的轴载换算系数为4.93。分析结果可为今后路面设计方法的轴载换算提供参考。     

基于实测轴载谱的沥青路面轴载换算系数细化研究

为了应对货运车辆重载化和路面结构组合多样化对沥青路面结构设计的影响,如何得到较为准确的轴载换算系数显得尤为重要.采用动态称重系统(WIM),收集了3个监测断面的交通流数据,通过轴载谱分析,得到了监测断面的载重率远大于规范标准值.以实测轴载数据为基础,将轴载研究范围扩大至500 kN.以新规范中4项设计指标取代旧规范中的2项指标,通过有限元软件An-sys对不同基层路面结构相应的轴载换算系数进行了细化研究,并采用Origin对相关数据进行拟合.结果表明基于沥青混合料层疲劳等效的轴载换算系数,对半刚性基层和刚性基层路面,宜采用与轴载大小相关的线性函数;对沥青层永久变形量的轴载换算系数,上面层宜取3.0,中面层宜取3.5,下面层取宜4.0.      

施工期荷载对耐久性基层沥青路面的影响分析

施工期超载运输可能对路面结构产生影响,进而影响路面结构发生早期破坏。从施工车辆的轴载调查人手,分析了施工期车辆超载情况下耐久性基层沥青路面结构层各层的应力状况,并根据路面材料特性提出建议,可供公路建设管理单位参考。     

超重轴载下水泥混凝土路面的计算

针对目前道路上车辆超载现象严重而导致水泥混凝土路面过早损坏，引入等代轴载，采用AASHTO的轴载换算公式，提出了超载车辆作用下水泥混凝土路面的设计方法。