半刚性材料温度应力分析研究

针对半刚性基层材料缺乏对因外界温度变化所产生应力问题的研究。采用了国内4个典型省份的夏季及冬季极限温度。计算了在不同典型结构及不同地区条件下，半刚性材料受温度影响产生的温度应力．研究结果表明，对不同面层结构，受外界温度影响所产生的温度应力值相差很大，对在高速公路以及一级公路中使用的半刚性材料。完全可减少对温度性能的要求．该研究成果将室内测试结果和实际应用加以联系，对完善半刚性材料温度开裂评价体系具有一定的意义．     

含硫酸盐半刚性基层材料对路基温缩性能的影响研究

详细介绍了几种掺加硫酸钠的半刚性基层材料的选取和成型方法，以及室内温缩研究的步骤及过程，得出了在最佳含水量下几种盐渍化半刚性基层材料的温度收缩及温度变化的关系曲线。从研究结果得出在半刚性基层材料中掺加硫酸钠能有效地抑制温缩裂缝的产生。对于不同无机结合料稳定土，推荐了一个较合适的含盐量范围。     

季冻土地区沥青混凝土路面温度场分析

路面结构温度变化状况反映了外界环境因素对路面结构的作用,产生的温度应力是路面破坏的主要因素之一。从季冻土地区气候特点及其对路面结构的影响出发,对半刚性基层沥青路面温度场开展研究。     

车轮荷载对半刚性基层沥青路面结构的力学响应分析

基于我国的沥青路面设计理论及标准,选取典型半刚性基层路面结构及材料参数,采用BISAR3.0软件对不同荷载作用下的路面结构应力、应变和位移进行计算,并分析了各力学指标对道路结构的影响。结果显示：不同荷载模式对路面结构的影响相当大,这对进一步解释路面面层的一些破坏现象提供了有益的参考。     

基于APT试验的半刚性基层沥青路面动力响应分析

通过足尺试验路加速加载试验研究半刚性基层沥青路面的动力响应,为路面性能预估及结构设计提供依据。通过修筑水泥稳定碎石基层和二灰稳定碎石基层2种结构APT试验路,埋设水平应变仪、竖向压应力传感器和温度传感器,实时采集路面结构动应力、应变、弯沉和路面温度场,分析温度与结构动应变、应力响应的关系,开展基于FWD弯沉盆的路面结构层模量和力学响应计算分析。研究结果表明,半刚性基层层底拉应变受温度影响较小,半刚性基层厚度对结构弯沉影响较大;半刚性基层厚度越小,其模量衰减越快;随重复荷载作用,半刚性基层层底拉应变响应先较快增加而后缓慢减小;在路面使用初期(2 560万次标准轴载),半刚性基层结构模量衰减较慢,当轮载作用1亿次标准轴载累计当量轴次时,半刚性基层模量约衰减55%。     

表面含裂缝沥青路面低温收缩断裂分析

考虑沥青混合料的感温特性,应用ABAQUS的瞬态热分析和热-力耦合求解技术,采用奇异单元及断裂力学理论,对沥青路面在低温大温差作用下的温度应力表面裂缝问题进行了数值分析.分析结果表明：外界环境温度变化对沥青路面面层的影响最大,其次是基层;低温收缩产生的温度拉应力在裂尖附近急剧增大,导致材料损伤,致使裂缝进一步扩展;降温幅度对应力强度因子KⅠ的影响显著,大温差是高寒地区沥青路面损伤的重要原因.     

基于厂拌冷再生的大厚度半刚性基层性能研究

针对大厚度半刚性基层层间粘结性能差、干缩大、易受温度影响的特点,提出采用厂拌冷再生用于层间过渡,并通过配比和方案设计,抗压强度试验、干缩试验、温缩性能试验。结果表明：冷再生材料层用于半刚性基层中,在冷再生材料的嵌锁挤密效应下,结构的整体性能和抗压强度提高。前期受湿度影响大,后期主要受温度影响,冷再生材料层越多,相同时间的变形量越小。厂拌冷再生材料,有利于减少温度对结构的影响。     

土工格栅加筋半刚性基层材料的抗弯拉及疲劳性能试验分析

本文对铺设土工格栅与未铺设土工格栅的公路路面半刚性基层材料水泥稳定碎石中梁试件进行抗弯拉和弯曲疲劳试验研究,分析了土工格栅位于半刚性基层材料底面时对材料受力、变形及疲劳寿命的影响.结果表明,铺设土工格栅的半刚性基层材料的抗弯拉性能和疲劳寿命明显高于普通的半刚性基层材料.     

混凝土在施工中的温度控制与裂缝防止

混凝土在现代建设中占有很重要的地位．要保证混凝土的质量涉及到多方面．然而比较普遍也比较难控制的是混凝土的裂缝。裂缝按深度的不同分为贯穿裂缝、深层裂缝、表面裂缝三种。贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝．最终形成贯穿裂缝。其切断了结构断面．对结构的整体性、稳定性影响很大。而裂缝的产生主要受温度应力所影响。由此可见,温度应力及温度控制对结构的状态有非常重要的影响。     

移动荷载作用下饱和沥青路面响应探析

我国高速公路广泛采用沥青混凝土路面结构,其使用性能除了与本身材料和结构相关外,还受外界环境如温度、水等影响.基于多孔介质理论,采用大型有限元分析软件ABAQUS模拟饱和沥青路面在移动荷载作用下的动力响应,分析了不同速度、荷载作用下路面结构的应力、应变及孔隙水压力变化规律.分析结果表明,随着车速的增加,路面结构内部承受的应力逐渐减小,孔隙水压力则较快速的增长,对路面不利影响逐渐增大;随着荷载的增大,路面结构内部承受的应力以及孔隙水压力均呈线性增长.该研究可为认识沥青路面水损害和防范水损害提供理论指导.     

半刚性基层开裂防治研究

半刚性基层路面结构己成为目前我国高等级公路路面结构的主要形式,但是基层开裂已成为半刚性基层的突出病害。从理论分析与力学计算的角度对半刚性基层开裂的防治进行研究,可供同行参考。     

半刚性基层振动成型法的设计与施工

半刚性基层（水泥稳定碎石）在我国公路工程中有着广泛的应用。从半刚性基层材料的设计方法、成型原理、实际施工及后期养护等方面进行分析,可充分证明振动法成型设计对提高半刚性基层的路用性能有明显的作用。     

半刚性基层裂缝发展机理分析与温缩性能研究

半刚性基层路面是国内各等级公路广泛采用的路面结构形式,而半刚性基层裂缝问题一直是研究的重点和难点,文章通过对半刚性基层裂缝发展机理分析,重点研究水泥稳定碎石混合料温缩性能的影响因素,利用正交试验法开展温缩试验,提出混合料最大温缩应变的合理组合,分析计算水泥稳定碎石温缩系数的变化规律,为有效控制半刚性基层裂缝提供参考.     

半刚性基层路面沥青砂应力吸收层材料组成设计

半刚性基层沥青路面已经成为了我国高速公路路面结构的主流模式,但是半刚性基层容易产生开裂,并逐步向面层扩展,形成反射裂缝。设置应力吸收层可以有效地减缓半刚性基层的反射裂缝。根据应力吸收层的功能特性,同时引入美国Superpave配合比设计思想,对应力吸收层混合料进行了配合比设计。     

半刚性基层材料振动试验方法

以最大程度地模拟现场碾压工况和效果为原则,测试了室内外振动压实后的水泥稳定碎石干密度和级配,研究了振动仪的振动参数对半刚性基层材料压实的影响,提出半刚性基层材料振动试验方法。发现工作频率为30 Hz,激振力为7.6 kN,名义振幅为1.2 mm和工作质量为300 kg时振动效果最佳,振动100 s时的最大干密度与现场干密度相等;运用振动试验方法确定的最大干密度的准确度平均为100.0%,振动法成型试件7 d无侧限抗压强度准确度平均为112.6%,而重型击实试验方法的准确度平均为96.9%,静压法成型试件7 d无侧限抗压强度准确度平均为42.9%。分析结果表明:振动试验方法能够更好地模拟基层实际碾压效果,成型的试件能真实地反映基层材料实际性能。     

半刚性基层沥青路面中剪应力点位分布研究

为了深入研究半刚性基层沥青路面中剪应力点位的分布,通过建立沥青路面结构力学模型,分析半刚性基层沥青路面结构剪应力在不同层间接触条件下的分布规律,从中得出剪应力最大值对应的点位,然后研究车辆荷载、面层模量和厚度对其点位的影响。结果表明:在不同层间接触条件下,最大剪应力点位在轮胎中心点对应下距路表6cm深度处,由此提出在半刚性基层沥青路面结构及材料设计中对中面层应主要考虑其抗车辙性能。     

半刚性基层与沥青面层粘结性能影响因素

借鉴国外LPDS剪切试验方法,通过自行设计的室内直剪试验和斜剪试验,以剪切强度和单位剪切强度(剪切强度与破坏变形的商)作为评价指标,研究了沥青混合料、粘层材料、半刚性基层材料、沥青混合料与粘层材料的界面、粘层材料与半刚性基层的界面对沥青面层和半刚性基层之间抗剪切强度的影响。分析结果表明:提高沥青混合料公称最大粒径和压实度将有利于增强层间粘结性;高强度、粗糙、密实型的半刚性材料也将有效改善基层与沥青面层的粘结性;粘度不是选择粘层材料的主要因素,应结合工程实际,通过试验选择粘层材料的品种与剂量;基层表面清理是提高层间粘结性的重要措施,透层油应在基层清理后撒布,剂量宜为0.3~0.6 L.m-2;在层间热沥青上撒布一定的单一粒径,较粗规格,且与沥青粘附性较好的碱性碎石不仅具有工程意义,对提高层间粘结水平也有较明显作用。     

半刚性基层材料路用性能分析

结合半刚性基层材料的室内试验,分析不同半刚性基层材料的抗压强度及疲劳性能,探讨掺入水泥对半刚性基层材料路用性能的影响,为合理选择基层材料提供一定理论依据。     

半刚性基层与柔性基层对超载的力学响应对比分析

根据弹性层状体系理论,以BISAR 3.0软件为计算工具,分别计算出半刚性基层和柔性基层沥青路面在0.7MPa、0.84MPa、1.0MPa的轴载作用下的力学响应,分析出不同荷载作用下的半刚性基层和柔性基层的路表弯沉、面层和基层的受力状况,对半刚性基层和柔性基层的疲劳性能进行总结。通过分析认为：在特定的超载水平下,半刚性基层更能适应交通荷载的超载情况。     

半刚性基层材料的疲劳特性

采用振动法制作了4种半刚性基层材料不同结构类型的梁试件,应用MTS试验机进行了疲劳性能试验,利用Weibull分布函数对疲劳试验结果进行回归分析,建立了不同材料不同结构试件的室内疲劳寿命预估模型,分析了半刚性基层材料的结构类型和弯拉强度对疲劳寿命的影响.分析结果表明:不同半刚性基层材料疲劳方程的回归系数a、b有差别.水泥稳定类材料的疲劳方程除骨架空隙结构类型外均较接近,回归系数a为0.969～1.110,回归系数b为-0.073～0.096.二灰稳定类材料的疲劳方程的回归系数a为1.129～1.173,回归系数b为-0.079～-0.083.0.70应力水平下水泥稳定碎石骨架密实结构的疲劳寿命对数为3.602,悬浮密实结构的为3.118,因此,骨架密实结构的抗疲劳性能优于悬浮密实结构.0.70应力水平下二灰稳定碎石的疲劳寿命对数为5.006,水泥稳定类材料的疲劳寿命对数最大为3.724,因此,前者的抗疲劳性能优于后者.