基于有限元的层间接触对沥青路面力学响应影响研究

为了研究层间接触状态对沥青路面力学响应的影响,针对典型半刚性基层沥青路面结构,采用Ansys有限元分析软件,选取三种层间接触状态(连续、弱连续、光滑),对不同接触状态下各结构层力学响应进行计算分析.结果表明:随着层间接触从连续转变为光滑状态,路表弯沉迅速增大、相应的层底拉应力也迅速增长,进而使得横向裂缝发生几率急剧增大...     

不同层间接触条件对沥青路面力学特性的影响分析

通过对典型路面结构的分析,探讨层间接触条件对路面结构受力状态的影响。计算与分析显示:层间接触条件对路面结构受力有很大的影响,不同界面的接触条件对不同的力学指标有不同程度的影响;第一、二界面的接触条件对层底拉应力的影响较大,第一界面的接触条件对面层最大剪应力有着决定性影响,第三接触面影响土基顶面压应变。     

不同层间接触状态的半刚性基层抗裂性能研究

同种材料铺筑而成的半刚性基层具有良好路用性能,但仍会产生路面反射裂缝．通过对不同层间接触状态（上、下层间隔时间分别为0,7d和30d）的半刚性基层进行了抗裂性能研究分析,结果显示：层间接触状态连续的半刚性基层具有最佳抗裂性能,且随着层间接触状态条件下降,其抗裂性能越差．     

层间接触状态对沥青路面结构力学响应的影响

沥青路面中层间接触状态非常复杂,它对路面的使用性能有直接影响。针对我国当前采用的典型半刚性沥青路面结构,采用GAMES多层弹性体系计算程序,系统分析了层间接触状态对表面弯沉、表面拉应变、面层内剪应力、沥青层底拉应变以及沥青层底剪应力的影响。分析结果表明:层间接触状态的变化对沥青层底的拉应变影响最为显著,其次为基面层间的剪应力,对路表的拉应变和基层底拉应变影响也较为明显;相对而言,路表弯沉、面层内最大剪应力对层间接触状态的变化不敏感。     

加强层间结合提高沥青路面耐久性

沥青路面设计是根据多层弹性理论、层间接触紧密而不产生层间滑移的完全连接体系，以及在车辆均匀荷载作用下轮隙中心处实测路表弯沉值决定的。层间接触的条件对路面弯沉值的大小起着极为重要的作用，层间接触牢固可提高路的整体强度，使弯沉值变小，增大轴载次数，延长路面使用年限。有文献记载，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％。     

层间接触条件对半刚性基层沥青路面寿命影响分析

路面结构层的层间结合是影响路面整体结构强度的重要因素。通过对相同路面结构、不同层间的接触情况,运用BISAR3．0软件计算分析路面各结构层应力及路面寿命．可得出“当层间接触为光滑状态时,路面各结构层疲劳寿命将急剧降低”的结论。据此可知,良好的层间接触是提高路面使用寿命的重要因素。     

层间连续条件对沥青路面动力特性影响的研究

沥青路面结构由于各结构层间材料性能存在差异且施工技术水平存在限制,路面结构在使用过程中层间接触条件并非完全连续,但在沥青路面设计时仍将其视为完全连续。为探究层间接触状态对沥青路面动力特性的影响,利用积分变换将偏微分方程组转化为常微分方程组并建立传递矩阵,引入转换矩阵表征层间连续状态;依据边界条件和两类积分逆变换获得层间非完全连续沥青路面结构动力响应的解析解;通过参数变化模拟层间接触状态的改变,分析层间接触状态对路面结构动力响应的影响。计算结果表明：面层与基层间的接触条件对路表弯沉的计算结果影响最大,提高面层与基层间的层间黏结强度可有效降低沥青路面的弯沉响应。     

沥青路面结构在不同层间接触状况下的抗车辙性能分析

文中通过建立二维有限元模型,分析了不同层间接触状态下柔性基层和半刚性基层沥青路面的车辙变形情况和力学响应。结果表明:结构层之间的紧密接触能提高路面结构的抗车辙能力;相同工况下,半刚性基层沥青路面抗车辙能力优于柔性基层路面;同时沥青面层和基层间的接触状态影响大于沥青面层之间接触状态;同时在超载的情况下,如要控制车辙变形,层间接触是否紧密就显得尤为重要。     

层间接触条件对半刚性基层沥青路面寿命影响分析

路面结构层的层间结合是影响路面整体结构强度的重要因素.通过对相同路面结构、不同层间的接触情况,运用BISAR3.0软件计算分析路面各结构层应力及路面寿命,可得出"当层间接触为光滑状态时,路面各结构层疲劳寿命将急刷降低"的结论.据此可知,良好的层间接触是提高路面使用寿命的重要因素.     

钢桥桥面铺装层间剪应力影响因素及简化计算

为了减小钢桥桥面铺装层间剪应力,建立桥面系三维有限元计算模型,分析了不同荷位、钢板厚度、U肋开口宽度、铺装厚度、铺装模量、层间接触条件以及轴载大小对铺装层间纵横向剪应力的影响,推导了实用的应力简化计算公式。研究发现桥面板不均匀变形使得铺装层间剪应力远大于同条件下的路面结构;影响显著的因素依次为轴载大小、钢板厚度、U肋开口宽度以及铺装参数;层间完全光滑有利于抗剪,但降低了桥面系整体刚度;控制重载,加强桥面系刚度与选择柔性层间粘结材料是减小层间剪应力的有效措施。     

沥青路面基层与面层局部粘结失效的受力分析

采用ANSYS通用计算软件,考虑不同的粘结状态,对沥青路面基层和面层间局部粘结状态变化时,各层底面的最大主应力和最大剪应力的变化情况进行计算。结果表明:当车轮荷载作用在粘结状态变化区域时,上面层和下面层底面的最大主拉应力随粘结的失效显著增加,中面层底面的最大主拉应力和各层底面的最大剪应力受粘结状态变化的影响较小;当车轮荷载作用在粘结状态完好区域边缘时,各面层底面将产生较大的剪应力,但最大剪应力受粘结状态变化的影响较小。     

应力吸收层类混合料与水泥板界面直剪试验的结果分析

由于旧路面板与应力吸收层材料性质存在很大差异,层间粘层油种类及其用量大小、垂直荷载、温度条件等因素对其界面状态影响较大,利用课题组自行研制开发的LLM路面材料直剪试验仪进行室内模拟试验,并分析上述主要因素对应力吸收层与旧水泥路面板层间抗剪强度的影响。     

沥青路面基层与面层局部粘结失效的受力分析

采用ANSYS通用计算软件,考虑不同的粘结状态,对沥青路面基层和面层间局部粘结状态变化时,各层底面的最大主应力和最大剪应力的变化情况进行计算。结果表明:当车轮荷载作用在粘结状态变化区域时,上面层和下面层底面的最大主拉应力随粘结的失效显著增加,中面层底面的最大主拉应力和各层底面的最大剪应力受粘结状态变化的影响较小;当车轮荷载作用在粘结状态完好区域边缘时,各面层底面将产生较大的剪应力,但最大剪应力受粘结状态变化的影响较小。     

刚柔复合式路面粘结层剪应力有限元分析

层间粘结层受剪破坏或粘结失效,是引起刚柔复合式路面破坏的主要原因。采用ANSYS10.0计算软件对连续配筋混凝土刚柔复合式路面粘结层进行层间剪应力分析,明确不同工况对层间剪应力的影响效应。结果表明,车辆不同行驶状况和车辆超限超载情况对粘结层将产生很不利的影响。良好的层间接触状态更有利于层间荷载的传递和层间抗剪性能的提高,有利于延长路面的使用寿命。     

混凝土路面加铺层界面端奇异场分析和加铺层材料比选

水泥混凝土路面采用水泥混凝土加铺层或者沥青加铺层均会形成界面端.界面端的结合界面存在应力奇异性,这与加铺层材料性质和其下原路面的材料性质相关,通过对界面端的应力场分析表明:界面端的奇异性指数和应力场的场参量具有良好的相关性,能够较好的反映加铺层界面端的应力奇异程度.因此在实践中可直接采用界面端奇异性指数进行加铺层材料选...     

纤维格栅增强机场双层道面荷载应力分析

为了分析纤维格栅增强机场水泥混凝土双层道面加铺层的荷载应力,采用ANSYS建立机场双层道面三维有限元模型,以J-8飞机荷载为计算荷载,选取机场水泥混凝土道面加铺层层底最大拉应力、层间剪应力、旧水泥混凝土道面板底最大拉应力、加铺层表面弯沉为考察指标.计算了机场双层道面层间接触对荷载应力的影响,并利用正交设计分析机场道面结构参数对荷载应力影响的显著性.研究表明：层间摩擦系数对机场水泥混凝土加铺层层底拉应力与层间剪应力影响较大;机场水泥混凝土双层道面各结构参数对加铺层层底最大拉应力都显著相关,应该作为机场水泥混凝土加铺层设计的主要分析指标;加铺层厚度和基础弹性模量与所考察的4个指标都显著相关.因此,在进行机场水泥混凝土道面加铺层设计时,必须重视基础处理技术并合理控制加铺层厚度.     

超载条件下混合式基层沥青路面层底拉应力研究

分析半刚性基层的缺点,提出混合式基层沥青路面结构,并给出超载条件下轴载计算参数。采用Bisar3.0软件,计算在完全连续、部分连续和完全光滑三种界面条件下混合式基层沥青路面各结构层层底拉应力。结果表明,在完全连续条件下沥青层不会产生拉应力,路面内部拉应力最大值出现在半刚性基层底部;当沥青层与半刚性基层之间的接触条件由完全连续向完全光滑转变时,沥青层层底和半刚性基层层底的拉应力逐渐增大;在三种界面条件下,沥青面层表面轮隙中心处都出现较大的拉应力。     

黄河二桥系杆拱桥桥面铺装层最不利荷位的确定

采用目前世界上通用的ANSYS有限元分析软件,对桥面铺装体系进行受力分析.利用移动荷载法确定铺装层间应力的包络面,通过各层间应力发生最大位置处的影响面按规范进行布载,研究了集中荷载作用下铺装层各种最大应力的变化规律,并确定与此对应的最不利荷位.     

江西水泥混凝土桥面防水粘结层力学分析与性能研究

在对江西地区有代表性的水泥混凝土桥面铺装进行现场全面调查与分析的基础上,研究桥面板与铺装层间和层内应力的变化规律,并提出力学评价指标。同时,选择目前较为普遍使用的防水粘结材料,进行性能试验,以期提出适用于江西省高速公路水泥混凝土桥面铺装且既经济又合理的防水粘结材料。     

水泥混凝土路面早期裂缝的形成机理

为了为混凝土路面设计和计算提供一种新的思路，从混凝土路面面层与基层之间的层间结合关系，定性分析了板底早期裂缝的形成机理，利用已有的模型计算混凝土收缩过程中由于基层的约束而产生的拉应力，并分析了这种拉应力对路面板早期开裂的影响．在此基础上，利用断裂力学的原理分析了早期裂缝对路面使用性能和疲劳寿命的影响．