基于路基动态回弹模量的水泥混凝土路面动力响应分析

路基回弹模量是路面结构设计的重要参数,为切实体现路基土回弹模量的应力相关性,克服简化的线弹性当量回弹模量带来的偏差。研究采用综合考虑体应力和八面体剪应力影响的动态回弹模量模型。基于广义胡克定律,从理论上严格推导了该动态回弹模量模型在三维应力状态下的精确一致切线刚度矩阵。通过编写用户自定义材料子程序(UMAT)将动态回弹模量模型移植到ABAQUS中,成功实现了应用动态回弹模量进行结构分析。通过建立应用动态回弹模量本构模型的典型水泥混凝土路基路面结构三维有限元模型,全面研究了载荷对路基路面动力响应的影响,分析了不同行车速度、不同轴重和轴型下路基路面变形特征和应力分布规律。同时确定了车轮与路面共振时的行车速度和重载交通条件下路基工作区深度,研究成果为实际的路基路面设计提供了参考。     

路基压实与沥青路面使用寿命的关系

道路路基的强度直接影响路面的使用寿命,通过二者之间关系的探讨,对于不同压实度条件下的土基回弹模量进行换算。根据现行沥青路面设计规范拟定高速公路、二级公路、三级公路路面结构和交通参数,计算不同路基压实度条件下的遗路承载能力,计算得知道路工程使用寿命与路基强度有着密切关系,计算结果认为每低于规定路基压实度1％路面的使用寿命缩短0．3～0．5年。     

旧公路路面碎石化条件下路面结构设计研究

对旧公路路面进行碎石化试验路段的检测,用不同的施工组合对水泥混凝土板路面进行碎石化,经碾压完成后,进行顶面回弹模量测试,并对破碎后基层顶面回弹模量进行测试,根据标准差和变异系数得出相对较优施工组合为组合2;根据试验路段3标准差和变异系数的验证确定施工组合2的合理性。在组合2的基础上进行路面结构设计和优化,路面碎石化后层顶回弹模选取最不利状态下模量,根据优化的路面结构厚度和材料模量用HPDS-2011计算出的路表弯沉值与FWD实测路表弯沉值进行比较,结果表明加铺方案的结构组合设计满足规范要求。     

路基回弹模量对沥青路面设计参数的影响

路基回弹模量是影响路面整体结构强度的重要因素,采用BISAR3.0路面应力计算程序,分析了路表弯沉、基层底面拉应力、面层剪应力等沥青路面设计参数伴随路基回弹模量变化的趋势。分析结果表明:随着路基回弹模量的增加,路面结构层的力学性能得到明显的改善,路面的理论疲劳寿命也大为提高。     

公路土基回弹模量检测研究及处理方法

土基是公路路面的基础,土基的质量直接影响到整个公路的工程的质量,土基一旦出现质量问题,将使公路出现严重病害。研究了路基回弹模量测试方法、现场回弹模量与路基压实方法以及土基回弹模量优化方法。     

路面铺设对挖方路基回弹模量的影响

针对路面铺设对挖方路段路基回弹模量的影响,基于试验路段实测温度及含水率数据,建立了土体温度与含水率的数学关系,修正了路基温度场模型参数,进而预测出铺设路面后路基的温度变化规律及其不同深度范围土体含水率变化规律.基于室内试验所得的土体含水率与回弹模量的关系,结合温度场计算结果,得出铺设路面后路基回弹模量的变化规律,并相应地提出了路基回弹模量的修正系数.     

路基回弹模量对刚性路面疲劳寿命的影响分析

基于大型通用有限元软件ABAQUS,建立水泥混凝土路面结构体系三维有限元模型,针对2种路面结构形式和2种轴重的轴载作用,计算不同路基回弹模量下的路面结构响应,结合水泥混凝土疲劳方程,分析路基回弹模量对路面结构疲劳寿命的影响.结果表明,随着路基模量的增加,板底应力水平及变化率近似呈线性水平降低,而路面疲劳寿命与疲劳寿命折减率则呈现出较为明显的非线性变化,应力水平变化不大的条件将使得路面结构疲劳寿命产生显著影响;提高路基回弹模量在较高区间(40～60 kPa)将更加显著增大路面疲劳寿命,另外,增大轴载会使路面结构疲劳寿命显著降低.     

半刚性基层沥青路面-路基协调设计

基于大型通用有限元软件ABAQUS,建立两种典型半刚性基层沥青路面结构的三维有限元模型,针对3种路基高度和4种路基回弹模量,计算半波正弦荷载作用下路面结构的动态响应,结合半刚性路面各结构层疲劳寿命预估方程,分析路面结构疲劳寿命随路基回弹模量变化的规律和相互协调问题。结合交通等级标准,确定满足不同交通等级的临界路基模量。分析表明:路基模量对沥青层疲劳寿命影响较小,对半刚性基层和永久变形预估寿命影响较大;路基高度对半刚性基层路面各结构层疲劳寿命的影响均较小,尤其是对沥青层疲劳寿命影响更小;具有柔性底基层的半刚性路面结构的临界路基模量比具有半刚性底基层的路面结构大。     

路基回弹模量变化规律及对沥青路面结构的影响研究

分析了土质条件、路基压实度和含水量的变化对路基回弹模量的影响机理及影响规律,以及路基回弹模量的季节性变化规律,针对路基回弹模量随季节变化而变化的特性,研究了路基回弹模量变化对路面结构的影响。     

公路路基回弹模量试验检测技术分析

针对公路路基回弹模量试验检测相关内容,首先全面的分析了影响公路路基回弹模量的主要因素,进而详细介绍了当前在公路路基回弹模量试验检测中较为常用的几种检测技术,可以为公路路基回弹模量的试验检测以及公路路基施工现场质量控制提供合理的参考。     

理论弯沉值的计算及施工弯沉检验标准

路基、路面回弹模量是设计和施工的重要指标,但回弹模量是变化的线性函数,较难直接测量,在施工中采用了路基弯沉测量来间接控制回弹模量。用多层弹性体系理论方法全方位阐述路基路面各层回弹模量与总弯沉值的关系,给出施工过程中控制弯沉值的理论标准。用此方法计算理论弯沉值可以在实际施工中及时了解路基质量情况。     

高速公路路基施工质量均匀性评价分析

在单点回弹模量满足要求的前提下,可通过评价路基回弹模量的均匀性来直接反映路基整体施工质量,引入"车道间数据一致性统计量h"和"车道内数据一致性统计量k"两个统计量来分析路基施工质量,结果表明这个方法较好的反映了路基施工质量的均匀性.     

路面铺设对挖方路基回弹模量的影响

路基回弹模量涉及了含水率、荷载类型和压实度等相关函数,要确定其数值具有很大难度。其中,回弹模量会因为土体的含水量产生很大的影响。主要针对路面铺设对挖方路基回弹模量的影响展开探讨,其中包括土体温度与含水率的关系、土体含水率与回弹模量的关系、路基温度场,以及路面铺设前、后的路基回弹模量和修正系数。     

公路路面设计基础资料的调查和分析

公路路面设计基础资料的调查和分析,并系到路面设计的成败,从公路交通量,路在用土及路基土与路面材料回弹模量等方面,对路面设计中应掌握的的基础上资料和分析要点进行了论述。     

水网地区路面弯沉湿度系数研究

通过研究水网地区路基回弹模量受湿度和土质情况的影响,提出适合于水网地区普通公路沥青路面弯沉湿度系数,对于水网地区普通公路沥青路面的路基路面结构设计、施工检验具有现实指导意义.     

公路改建工程旧沥青路面回弹模量研究

通过承载板试验现场测定路面当量回弹模量,与弯沉检测数据进行回归分析,建立沥青路面计算弯沉与路面当量回弹模量的经验公式,并与现行规范中不同的换算公式进行比较,得出路面当量回弹模量适合的确定方式,可为公路改扩建工程中沥青路面加铺设计提供参考依据.     

基于动态回弹模量的湖区黏土路基临界高度与湿度关系研究

公路路基的设计高度对路基的修建难度、整体使用性能、工程造价都有非常重要的影响。在利用路基动态回弹模量进行有限元计算分析的基础上,以路基在交通荷载作用下不至于变形过大为主要目的,根据动变形控制法,针对湖南省洞庭湖区某高速公路黏土路基高度与湿度的相互关系进行了研究。首先,通过系统的室内动三轴试验,建立了适应压实黏土的动态回弹模量预估模型,通过数据拟合获取了模型参数与含水率、压实度之间的定量关系;同时,根据设计交通等级确定了路基的容许动变形值;最后,建立了路基有限元分析模型,推导了动态回弹模量预估模型的雅克比矩阵,将动态回弹模量有效移植入了路基的本构关系中,进而获取了不同湿度下黏土路基的临界高度,并探讨了轴重、压实度的影响。结果表明:当路基湿度高于wopt+2%时,路基临界高度迅速增大,而且轴重对临界高度的影响也更加显著。为满足路基长期动变形要求,该高速公路黏土路基的高度建议值宜采用wopt+2%且超载40%条件下的路基临界高度。研究结果为湖区黏土路基高度和湿度的合理取值提供了新的思路和方法。     

基于灰关联法的路基回弹模量影响因素分析

路基回弹模量是评价路基强度的重要指标,研究路基回弹模量的影响因素对确保路基强度与稳定性非常重要。采用灰关联法对路基回弹模量的主要影响因素进行了重要性分析。针对3种不同土质的路基回弹模量与含水量、压实度数据的灰关联法分析,结果表明3种路基土的含水量对路基回弹模量的影响程度均大于压实度。     

路基强度设计指标及回弹模量设计标准的分析

通过对目前路基设计、施工中在使用回弹模量值、弯沉值时存在的相关问题的分析,提出拓展我国传统的"强基、薄面"内涵,提高路基强度的观点;指出在公路路基设计规范中明确路基回弹模量指标值及提高路基回弹模量标准值。     

浅层面波测试应用于高速公路路基检测

笔者在文中介绍了浅层面波测试技术应用于公路路基性能测试.根据路基现场回弹模量实测资料,采用瑞利波测试、弯沉测试、现场CBR与载荷板试验,系统研究了路基的力学特性.运用统计方法原理,得出瑞利波速与回弹模量的经验关系,验证了弯沉试验结果推算土基回弹模量的有效性.并对路基力学性能测试与评价提出了建议.