降温过程对沥青路面Top-Down开裂的影响

以半刚性基层沥青路面结构作为研究对象,采用Ansys有限元程序建立沥青面层预含不同深度的初始裂缝的二维有限元模型,研究不同降温过程对沥青面层的力学影响.结果表明:存在微裂纹的沥青路面,在急剧的降温过程中可能导致面层产生Top-Down裂缝.降温过程中,拉应力随着深度的增加逐渐减小;初始裂缝深度越长,降温过程中张开型断裂...     

沥青路面Top-Down裂缝成因研究综述

沥青路面Top-Down裂缝(TDC)已成为沥青路面主要且亟待研究的病害之一,中国对TDC的研究屈指可数.该文在总结国内外沥青路面TDC研究方法的基础上,从行车因素(荷载、车速)、气温因素、施工质量以及沥青混合料自身性质几个方面对其影响因素进行总结分析,并对沥青路面TDC的机理进行探讨.分析表明:国内外大多数都采用有限...     

路基不均匀沉降对沥青路面Top-Down开裂影响分析

为研究路基不均匀沉降对沥青路面Top-Down开裂的影响规律,通过有限元软件建立路基不均匀沉降作用下半刚性基层沥青路面结构三维仿真模型,结合工程实际简化路基不均匀沉降效果并标定有限元模型的参数值,分析沉降对Top-Down开裂的影响和裂纹位置对Top-Down裂纹扩展变化的影响.结果表明,沉降对Top-Down裂纹扩展...     

基于土力学剪应力理论的沥青路面开裂分析

以土力学剪应力理论为基础,对半刚性基层沥青路面结构开裂应力、裂缝间距和裂缝宽度的计算方法进行探讨,论述荷载与温度湿度的耦合作用;分析了材料抗拉强度、弹性模量、荷载水平应力、水平阻力系数、温度和湿度等因素对沥青路面开裂的影响;提出了材料的临界弹性模量的观点和高强度、低模量的选择原则,以及控制温差总量、限制超重车辆行驶等防止沥青路面开裂的建议与措施。     

基于弹性理论的沥青路面Top-Down开裂机理研究

为了分析沥青混凝土路面Top-Down开裂机理,基于ABAQUS有限元分析方法,综合考虑老化和温度梯度造成的沥青路面内部模量梯度、突然降温、轮胎边缘的应力集中等因素,选取春季、夏季和冬季3个季节,及未老化缓慢降温、老化后忽然降温和老化后缓慢降温3种情况,建立了9个沥青混凝土路面结构有限元模型.对不同工况下沥青混凝土路面最大拉应力和剪应力的大小及位置进行了分析.结果表明:对于未老化缓慢降温和老化后缓慢降温的沥青混凝土路面,剪应力过大是沥青混凝土路面开裂的主要原因;对于老化后忽然降温的沥青混凝土路面,由于剪应力无明显变化,拉应力增加较多,拉应力过大是沥青混凝土路面开裂的主要原因.     

基于扩展有限元法的沥青路面Top-Down裂纹扩展影响分析

扩展有限元法是近年来迅速发展的一种新型数值方法,本文根据断裂力学理论,利用ABAQUS有限元软件,将该方法用于沥青路面的Top-Down裂纹开裂问题分析,考察了交通荷载、结构参数等因素的影响,通过数值算例验证了该方法在求解沥青路面裂纹扩展问题上的优势。结果表明基于扩展有限元法的计算和分析过程效率高,应用于沥青路面结构裂纹计算分析是可行的,供工程技术人员参考。     

厚沥青路面Top-Down裂缝分析及对路面设计的启示

Top-Down裂缝是厚沥青层路面的主要损坏方式。该文首先对Top-Down裂缝的产生机理进行了分析,然后使用断裂力学和有限元模型,对有裂缝路面的裂缝扩展机理和裂缝的增长阶段进行了研究。结果表明,裂缝扩展的机理主要是拉应力作用,路面结构和荷载谱(大小和位置)也很重要;而荷载位置和温度在沥青混凝土中诱发的劲度梯度,连同沥青和基层的劲度,对裂缝扩展也有重大影响。     

高寒地区沥青路面开裂形态与成因分析

以高寒地区沥青路面开裂调研资料为基础,对高寒地区沥青路面开裂病害进行形态描述与成因分析,归纳总结出该类地区沥青路面的主要开裂破坏形式,对高寒地区沥青路面结构与材料的研究工作具有指导作用,同时对类似地区公路建设中沥青路面结构与材料设计也具有借鉴作用。     

贫混凝土基层沥青路面荷载应力有限元分析

为了研究贫混凝土沥青路面受力在不同路面结构和材料参数下的状况,通过三维有限元数值分析方法,分析了面层厚度、面层模量、应力吸收层厚度、应力吸收层模量和裂缝宽度对贫混凝土基层沥青面层层底应力的影响。路面结构计算与分析表明：在贫混凝土基层-沥青面层复合式路面结构中,适当增加沥青面层厚度对防治反射裂缝十分有效,而通过提高沥青面层强度的方法来减少反射裂缝效果不明显;一定厚度和模量的应力吸收层能有效降低沥青面层底面应力水平;贫混凝土基层裂缝宽度对沥青面层底面受力具有较大的影响。     

沥青路面低温开裂性能分析

本文根据大量的调研资料，详细地分析了影响青路面低温开裂的各种原因。     

水泥混凝土桥桥面沥青铺装层的有限元分析

桥面铺装问题解决的前提是明确铺装层结构的受力状态及特点。采用三维有限元分析方法,建立了完整的简支T梁混凝土桥,确定了临界荷位,分析了在非均布荷载作用下,不同沥青铺装层结构组合的力学响应。分析显示,当荷载完全作用于边梁一侧时,对铺装结构最为不利;非均布荷载对铺装层结构的力学响应有很大影响,凸型荷载产生的最大剪应力或是层间剪应力都明显大于凹型荷载产生的应力;铺装层间水平方向的相对滑移趋势随面层厚度的增大,显著减小;合理的材料设计和结构组合对沥青混凝土桥面铺装具有重要意义。     

考虑沥青层模量梯度的路面结构剪应力分析

在高温、低温、老化等极端情况下，沥青层的模量有很大的变化，且沿深度范围的模量变化幅度或趋势都有所不同，从而产生了沥青层的模量梯度场。采用三维有限元计算模型及双圆均布荷载，考虑不同情况下沥青层及基层的模量变化，对3种路面结构进行分析。结果表明，沥青层模量梯度对沥青路面结构表面剪应力有显著的影响。在进行沥青路面损坏的力学分析中，有必要考虑其影响。     

基于有限元分析的沥青路面自振频率研究

利用Abaqus有限元软件建立三维沥青路面结构模型,对沥青路面结构的自振频率进行研究,并采用现场实测与室内试验验证该模型的合理性。以半刚性基层沥青路面为重点,对不同路基路面结构参数进行敏感性分析。结果表明：模型与实测数据之间的误差约为7%,模型合理;典型的半刚性基层沥青路面的自振频率一般在10～20Hz之间;面层和基层的模量变化对沥青路面的自振频率基本无影响,但随着它们厚度的增加,基频有减小趋势,厚度每增加5cm基频减小0.2Hz左右,第2～10阶的自振频率无变化;基频随着垫层模量的增加呈小幅度增加,而随着厚度的增加基频减小,厚度每增加5cm基频减小0.2Hz左右,第2～10阶的自振频率不受结构组合的影响;路基模量对沥青路面的自振频率影响较大,基频和第2～10阶的自振频率均随路基模量的增加而增加,增量2～3Hz/10MPa之间,且路基模量增加时,第2～10阶的自振频率增量比基频增量大0.6Hz左右。     

沥青路面温度场与结构耦合的有限元分析

利用ANSYS对沥青路面温度场进行模拟，并与结构耦合，计算日周期气温下路面结构的温度应力。在有限元分析过程中，考虑了沥青混和料劲度模量、温缩系数是温度场函数的关系。分析结果表明，沥青路面温度应力分析时应考虑温度场在时间和空间上的变化以及温度场对材料热工参数的影响。     

沥青路面弹性层状体系的三维有限元仿真分析

弹性层状体系理论,是当前国内外广泛使用的描述沥青路面结构的力学模型。以此模型为基础,采用大型通用有限元软件ANSYS分析轮载作用下沥青路面的弯沉分布状况,研究弯拉应力的变化规律,得出最大弯沉点在轮载中轴处的结论;同时揭示了面层层底不一定总受拉,受面层刚度和厚度影响,有时也有受压的规律。说明有限元实体仿真分析在路面结构分析中具有广泛前景。     

旧水泥混凝土路面加铺沥青层力学分析

采用三维有限元方法,对旧水泥混凝土路面加铺沥青层路面结构的力学状态进行分析,分析中主要针对旧混凝土面板及原路面基础相关参数,同时根据分析结果对旧水泥混凝土路面的加铺改造提出合理的建议。     

旧水泥混凝土路面沥青混凝土罩面的三维瞬态有限元分析

采用有限单元法,对带接缝的旧水泥混凝土路面沥青混凝土罩面层在车辆移动荷载作用下的力学响应情况进行了三维瞬态数值分析。通过接触方法进行分析,能够更为准确地分析移动车载对路面的作用情况,分析的结果能够定量地解释荷载型反射裂缝。     

高速公路上坡路段半刚性沥青路面的三维有限元分析

运用三维有限元方法,分析了不同道路纵坡下路面结构层层底最大拉应力、层底最大剪应力和土基最大压应变的变化规律,以及上坡路段在不同超载率、路面摩擦系数和温度状况下各主要路面结构力学指标的变化情况,并提出了相应的防治对策。分析结果表明,道路纵坡改变只对面层所受拉力有影响,更易使面层产生开裂;各面层都是剪应力作用的主要集中区域;超载率、路面摩擦系数和温度对上坡路面结构受力都存在不同程度的影响,汽车超载的影响最大。因此,应尽量提高沥青混合料面层的抗拉强度和抗剪强度,并严格限制上坡车辆超载。     

半刚性基层沥青混凝土路面反射裂缝模拟试验及有限元分析

通过气动伺服诺丁汉沥青材料试验仪 NU- 14研究不同沥青材料及不同防裂措施的抗疲劳能力 ,采用有限单元法计算沥青混凝土面层荷载应力和温度应力 ,分析了反射裂缝的产生机理和不同防裂措施的作用机理