温度荷载下沥青路面表面裂缝扩展的数值模拟

文章基于线弹性断裂力学的有限元法,对沥青路面开裂以后的温度应力及裂缝在温度作用下的扩展规律、裂缝尖端的应力强度因子及其与路面温度分布和路面材料特性等参数之间的关系进行了数值分析。结果表明,合理设计沥青面层的厚度和优选温缩性小的路面材料是提高沥青路面抗裂性能的重要方法。     

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。     

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。     

公路沥青路面工程的热熔橡胶沥青碎石封层养护施工及检测

为了加强公路结构的强度与刚度,当前的公路建设一般采用半刚性基层加柔性面层的结构,然而与此同时也使得公路存在容易干缩和温缩造成的裂缝问题,随着雨水的不断渗入,必然使公路基层受到侵蚀,导致结构性破坏.为解决这些问题,本文以某公路工程为例,就公路沥青路面工程中沥青路面裂缝及其病害进行了分析,并就相关工程的养护施工及检测进行了...     

含腐殖质夹层沥青路面在交通荷载作用下力学响应分析

为了分析含有腐殖质夹层沥青路面力学响应,采用有限元数值模拟的方法,探讨了不同交通荷载作用下腐殖质夹层距路表深度对路表弯沉、面层层底拉应力、面层拉应变、基层层底拉应力及底基层层底拉应力的影响规律,并与正常沥青路面的力学响应进行对比。研究结果表明：随着腐殖质夹层离路表越深,路表弯沉值及底基层层底拉应力逐渐减小,面层层底拉应力、面层拉应变及基层层底拉应力逐渐增大;路床范围内含有腐殖质对路面力学响应的影响大于路床范围外。研究成果可用于指导原地面存在腐殖质夹层的沥青路面施工设计。     

低温地区橡胶沥青应力吸收层对沥青路面结构温度应力的影响

本文采用有限元软件对低温地区典型的半刚性沥青路面结构进行了力学响应模拟,分别计算了温度应力和温度与荷载共同作用下的路面结构力学响应,分析了不同时刻路面内部温度应力随外界环境的变化规律,计算结果表明:无论是单独温度作用,还是荷载和温度共同作用,路面结构应力随外界气温呈现周期性变化,设置应力吸收层可显著减小沥青层底拉应力,说明设置应力吸收层可抑制或减缓基层反射裂缝向面层扩展。     

浅析水稳基层施工工艺对沥青路面裂缝产生的影响

路面结构是一个整体,它依附在土基之上,由沥青面层、基层、底基层、垫层等部分组成,任何一个结构层次存在缺陷或者各层间衔接不当都有可能导致路面出现裂缝。本文以某高等级公路沥青路面水稳基层为例,就其施工工艺对沥青路面裂缝产生的影响从原材料控制、施工过程控制、施工后的养生、底基层或垫层的处理四个方面分析了如何有效减少沥青路面出现的各种裂缝数量,减缓裂缝出现的时间,达到延长沥青路面使用寿命的目的。     

半刚性路面Top-Down裂缝及其应力强度因子分析

为了研究荷载应力和温度应力对半刚性沥青路面Top-Down裂缝扩展的影响,文章基于断裂力学理论,运用有限元方法,建立弹性层状连续的二维路面结构模型,分析高温状况荷载的超载比例、既有裂缝长度和低温状况既有裂缝长度对裂缝尖端应力强度因子的影响,计算时考虑了路面非均匀温度场和温度与沥青混合料弹性模量关系。结果表明超载比例增加、既有裂缝长度增加都会导致裂缝尖端的应力强度因子线性增加,低温状况温度应力作用比高温状况荷载应力作用更易加速Top-Down裂缝的扩展。     

高速公路半刚性基层沥青路面结构设计分析

选择应用级配良好、性能合格的碎石材料进行现场施工,作为半刚性基层和沥青面层之间的夹层,解决半刚性基层的排水性能不足、容易产生裂缝的缺陷,提升公路工程的稳定性。分析高速公路半刚性基层沥青路面结构设计要求,探讨半刚性基层沥青路面结构的实际情况,提出半刚性基层沥青面层的设计方案,以提高设计水平,完全符合当前高速公路的运行需要。     

微裂化水泥稳定碎石干缩性能研究

公路交通在国民经济中具有举足轻重的地位,在公路规模化发展的初期,考虑到公路建设的经济成本等因素,造价较低的水泥稳定碎石材料在全国范围内公路路面基层中广泛运用.这种强度较高的基层材料不仅自身造价较低,还能够给予面层结构足够的支撑,使得面层结构可以采用相对较薄的形式,进一步节约了建造成本.然而,水泥稳定碎石类半刚性基层材料在服役过程中无可避免的发生收缩裂缝,进一步导致面层结构中产生"反射裂缝".为提高材料的耐久性,本文对水泥稳定碎石材料进行早期微裂化处理,在材料表面形成分散均匀的微裂缝,释放材料自身收缩产生的应力,进而减少水泥稳定碎石材料由于自身收缩而产生长和宽的裂缝.试验结果表明:微裂化处理技术可以有效减少水泥稳定碎石的干缩裂缝,并且微裂程度危40％时效果最佳.     

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。     

玻纤格栅铺设位置对沥青混合料低温抗裂性能的影响

为了评价铺设玻璃纤维格栅用于防治沥青路面反射裂缝的效果,文章以低温抗裂性能为评价指标进行小梁弯曲试验,研究玻纤格栅铺设位置对沥青混合料低温抗裂性能的影响。结果表明,铺设玻璃纤维格栅可以提高沥青混合料的低温抗裂性能,且铺设位置距表面1／3～1／2高度处效果最佳。     

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。     

乳化沥青稳定再生集料性能分析

文章通过乳化沥青稳定再生集料混合料对比试验,分析采用不同的乳化沥青剂量,以及采用掺加2%水泥和不掺水泥两种类型混合料对乳化沥青稳定再生集料的稳定度、流值、抗压强度、抗压回弹模量等性能指标的影响,为旧水泥混凝土路面基层材料再生利用提供参考。     

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。     

沥青路面面层-基层层间抗剪性能研究

为了对目前山区沥青路面常见的面层-基层滑移破坏问题提出有效的防治措施,文章通过室内试验,在AC-20混合料面层与半刚性基层之间洒铺基质沥青、SBS改性沥青、SBR改性乳化沥青,同时选择在20℃和52,7℃温度条件下,对试件进行45°斜剪试验,对比在不同材料、温度条件下的面层-基层层间抗剪强度。试验结果表明:层间经处理后的粘结强度均有不同程度的增加,增幅最大的是在层间洒布了SBS改性沥青,增幅最小的是在层间洒布了基质沥青;高温条件下,面基层间的抗剪切强度仅为常温条件下的8%~10%,说明温度对AC-20沥青层与半刚性基层间的抗剪切强度有很大的影响。研究结果可为增强面基层层间粘结力提供指导。     

高粘度硬沥青混合料路用性能研究

文章对高粘度硬沥青混合料路用性能进行了研究,通过室内试验对高粘度硬沥青(AH-30)、重交通沥青(AH-70)和SBS改性沥青混合料路用性能进行全面的对比试验,结果表明,高粘度硬沥青具有粘稠度大、针入度小的基本特点,其混合料具有高强度、高模量、优异的高温稳定性、水稳性及抗疲劳性能,可应用于南方湿热地区沥青路面的中下面层,从而大大提高沥青路面的使用性能和使用寿命。     

干线公路高模量沥青混凝土应用研究

文章试验研究了不同PR/RA改性剂掺量的高模量沥青混凝土(HMAC)的抗车辙性能,分析了层位、层厚、模量、轴载、温度和荷载次数等因素对高模量沥青混凝土路面抗车辙性能的影响程度,提出了合理的路面层位设置、模量取值范围及路面结构组合,并通过某干线公路试验路段,验证了高模量沥青混凝土的抗车辙效果。     

广西路网公路沥青路面病害调查及分析

文章通过广西路网公路沥青路面大规模现场病害调查和室内试验,分析了路网公路沥青路面的主要病害类型及损坏特征,建立了路面残余空隙率、面层强度、油石比、基层强度等性能指标与路面损坏之间的关系,可为沥青路面设计及施工提供参考。