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。     

车辆荷载作用下应力吸收层阻裂效果分析

文章通过建立平面应变模型,对比分析了车辆荷载作用下有无设置应力吸收层的沥青加铺层结构的裂缝尖端应力和应变场变化情况。结果表明,应力吸收层能有效改善结构裂缝尖端应力和应变场,具有良好的阻裂效果。     

低温地区沥青路面温度场及温度应力分析

基于低温期的气候特点,采用有限元软件ABAQUS对本文对半刚性沥青路面结构温度场进行了模拟,分析了不同时刻路面内部温度随外界环境的变化规律,进一步的研究了在周期性气候作用下的路面结构内部温度应力,为低温期沥青路面结构设计提供理论依据。     

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。     

“白改黑”复合路面反射裂缝防治研究

文章采用有限元法,研究了"白改黑"复合路面结构在不同结构参数作用下的应力响应,建立了用于分析"白改黑"复合路面反射裂缝的优化模型,并通过疲劳加载试验,分析了防裂贴、玻纤格栅和橡胶沥青应力吸收层(SAMI)等防裂措施防治反射裂缝的效果。结果表明:在相同荷载作用下,橡胶沥青应力吸收层(SAMI)的应力减少最多,分别减少了58%、47%、22%;防裂贴、玻纤格栅、SAMI均可提高复合路面的抗疲劳反射裂缝的能力,在防裂初期,玻纤格栅效果好于防裂贴和SAMI,但是在加载后期,SAMI防裂效果更为显著,验证了数值分析的正确性。     

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。     

层间作用对水泥混凝土路面温度应力的影响分析

文章介绍了水泥混凝土路面温度应力的形成机理和计算理论,分析了层间作用对水泥混凝土路面温度应力的影响,为进一步揭示由温度应力引起的路面破坏的原因提供理论依据。     

沥青路面结构热传导理论及温度场日演化规律分析

路面结构在车辆荷载和外界环境作用下,其使用性能会不断衰减。为了进一步分析路面结构内部温度受外界环境的影响,本文研究了热传导理论,采用有限元软件模拟了路面温度场。研究发现,路面结构内部温度变化规律与气温变化规律具有一致性,随着路面深度增加,温度变化不明显,面层结构受温度影响最大。     

沥青路面结构热传导理论及温度场日演化规律分析

路面结构在车辆荷载和外界环境作用下,其使用性能会不断衰减。为了进一步分析路面结构内部温度受外界环境的影响,本文研究了热传导理论,采用有限元软件模拟了路面温度场。研究发现,路面结构内部温度变化规律与气温变化规律具有一致性,随着路面深度增加,温度变化不明显,面层结构受温度影响最大。     

不同温度荷载下混凝土铺装层的力学响应研究

从整体上对水泥混凝土桥梁常用的连续T梁以及简支T梁型铺装层进行了三维有限元数值模拟,对混凝土铺装层不同温度荷载下的力学响应进行了分析,计算表明提高桥梁铺装层厚度可以降低铺装层温度应力;当铺装层和梁桥的胀缩系数和降温幅度相差较大时,铺装层力学响应指标随降温幅度和胀缩系数呈严格的线性变化,控制铺装层与桥梁的胀缩系数差异是降低温度应力的根本。     

聚合物改性水泥混凝土路面结构的综合疲劳测试研究

通过对聚合物改性水泥混凝土路面结构的综合疲劳测试,对聚合物改性水泥混凝土路面结构的抗疲劳能力进行了分析,经测试计算,所选聚合物改性水泥混凝土路面复合板结构均能满足要求,能够承受设计基准期15年内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用,对聚合物改性水泥混凝土路面结构的抗疲劳性能进行了较为准确的判断。     

GFRP筋桥面铺装连续梁桥在车辆荷载作用下的应力和变形分析

针对桥面铺装层中配置纤维聚合物(GFRP)筋的连续梁桥,建立全桥三维有限元计算模型,分析了在车辆荷载作用下桥梁的变形和应力。计算结果表明,在车辆荷载作用下,偏载工况下的混凝土铺装层应力值明显大于中载工况下的数值,GFRP筋的应力大于混凝土的应力;汽车制动力对结构水平位移影响明显,考虑制动力作用后,混凝土铺装层中的最大纵向压应力明显增大,拉应力有所减小。     

不同荷载及胎压对沥青路面结构力学响应的影响分析

为研究不同汽车荷载及胎压对沥青路面结构的力学响应影响,文章以典型的半刚性基层沥青路面结构为例,采用ANSYS有限元软件模拟了以20%为步距增大的超载标压、标载超压的路面表层力学变化,并将荷载、胎压两因素对各力学响应指标的影响进行方差分析。结果表明：路表左右轮载点竖向应力值分别为底基层底竖向应力值的46.39倍、47.56倍;随荷载逐步递增,路表的竖向位移、水平及竖向应力均呈上升趋势;随胎压逐步递增,路面表层水平及竖向应力均呈上升趋势,但胎压增大对竖向位移影响不明显。因此在实际公路运营中应控制行车超载、超压情况,以免路面力学结构发生破坏。     

重载作用下多年冻土地区沥青路面的结构适应性分析

文章根据青藏公路路面使用沥青的现状,利用有限元模型对青藏公路5种常用路面结构不同温度分布下的力学响应进行了对比分析。结果表明,设置沥青碎石过渡层的路面结构（如ACR）具有较好的适应性,其面层的竖向位移、压应变、最大剪应力、最大剪应变和基层底面弯拉应力均较小,为多年冻土地区沥青路面结构设计提供参考。     

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。     

旧混凝土路面板破裂尺寸寸沥青加铺层应力的影响

文章采用三维有限元法计算分析了水泥混凝土路面板破裂尺寸与沥青加铺层的荷载应力、温度应力、耦合应力及基层顶面压应力之间的关系。结果表明：路面板破裂尺寸对沥青加铺层的温度应力及耦合应力的影响远大于其对荷载应力的影响,路面板的破裂尺寸在80～100cm范围内较为合理。     

废渣混凝土新型路面荷载应力研究

文章在分析废渣混凝土材料特性的基础上,用有限元软件COSMOS对废渣混凝土路面荷载应力进行计算,同时采用正交设计方法对荷载应力的影响因素进行分析,得出各影响参数的变化规律,并采用均匀设计法安排参数组合,回归出适用于修筑低等级公路的废渣混凝土路面荷载应力的实用计算公式。     

应用损伤理论分析旧水泥混凝土路面上沥青罩面层反射裂缝

运用损伤理论研究和分析了旧水泥混凝土路面上沥青罩面层的反射裂缝.为了反映旧水泥混凝土路面上沥青加铺层的实际工作状况,提出引用损伤变量的力学模型,详细介绍沥青加铺复合结构的荷载应力的平面有限元计算方法,并编制相应的程序.通过程序模拟在荷载作用下沥青加铺层中反射裂缝的产生和发展,并分析各结构层模量、夹层参数、层间接触条件以及板底脱空对加铺层工作性能的影响.     

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。     

沥青砂应力吸收层在公路工程中的应用

由于基层沥青路面属于半刚性路面,在施工后极易产生反射裂缝,导致工程质量严重降低。为使道路的使用寿命延长,工程品质提升,可选择沥青砂作为应力吸收层来吸收和消散路面局部应力。本文以某工程为例,介绍了沥青砂吸收层的原理、材料配比和在运输及碾压过程中的注意事项,对以后类似的工程施工具有一定的借鉴价值。