隧道半刚性基层沥青路面沥青层疲劳开裂影响因素研究

通过建立隧道半刚性基层沥青路面有限元模型, 对隧道内半刚性基层 (预设横向贯通裂缝) 沥青路面沥青层疲劳开裂进行研究, 研究表明对于隧道内半刚性基层沥青路面, 由于沥青层内最大拉应变显著大于沥青层底拉应变, 导致沥青层内的疲劳寿命远小于沥青层底的疲劳寿命。 沥青层层底疲劳开裂寿命影响因素敏感性排序为： 基层模量＞面层模量≈面层厚度＞基层厚度。 基层模量越大、 基层厚度越厚、 沥青面层模量越小对沥青面层疲劳开裂寿命越有利。     

柔性基层沥青路面结构设计参数分析

综合分析了国内外柔性基层沥青路面典型结构,采用正交分析方法,讨论了沥青稳定基层厚度、级配碎石基层厚度及土基模量等关键结构参数对路表回弹弯沉、沥青层层底拉应力2个柔性基层沥青路面性能指标的影响。研究表明:土基模量对于路表回弹弯沉的影响最为显著;当沥青层厚度在25 cm以内时,增加沥青层厚度可以减小沥青层底拉应力,延长沥青路面疲劳寿命。     

荷载作用下半刚性基层沥青路面开裂原因分析

利用线弹性断裂力学理论和有限元法计算裂纹尖端应力强度因子,并且利用Paris公式计算了沥青路面的疲劳寿命。提出现在我国半刚性基层沥青路面容易产生反射裂缝的可能是由于沥青面层较薄、沥青面层刚度较低、基层刚度过高等综合因素造成的。基层抗压模量的变化对沥青路面疲劳寿命影响比面层抗压模量的变化更显著,随着面层厚度的增加,沥青路面的疲劳寿命有较大的提高。     

刚性基层长寿命沥青路面抗反射裂缝力学分析

刚性基层长寿命沥青路面沥青层底部的反射裂缝,是由水泥混凝土板接缝处应力集中导致沥青面层底部应力过大引起的。应用Abaqus有限元软件计算车辆荷载作用下沥青层底部接缝处的应力状态,分析了应力吸收层类型、车辆轴载、接缝宽度、沥青面层厚度与模量、水泥混凝土基层厚度与模量、基础模量等因素对延缓反射裂缝的影响。     

半刚性基层沥青路面模量参数反演的影响因素分析

基于结构动力学基本理论,建立路面结构动力有限元数值分析模型,系统地分析了FWD测试荷栽的动力特性及层间接触状态对于半刚性基层沥青路面模量参数反分析结果的影响规律.研究结果表明:忽略测试荷栽的动力特性,采用传统拟静力反分析方法进行半刚性基层沥青路面模量参数的反演分析,将使沥青面层及路基的模量被高估,其值分别为16.0%和8.7‰而使基层模量被低估3.4%;层间非连续接触行为对沥青面层与路基模量参数的反演结果影响不大,但使基层模量反演值显著偏低,仅为理论反演值的40～43%.研究结果为基于FWD测试技术有效地进行半刚性基层沥青路面结构层模量参数的反演分析提供了前期理论依据.     

关于沥青路面面层剪应力的几点认识

目前沥青路面的车辙病害越来越严重,车辙形成的主要原因是荷载作用下产生的剪应力高于高温时沥青混合料的抗剪强度;然而,利用我国现行沥青路面设计规范进行路面结构设计过程中没有考虑剪应力的影响。通过对不同面层厚度、面层模量、基层厚度、基层模量以及不同荷载压力时沥青面层不同深度的最大剪应力进行了计算分析,为沥青路面设计提供了一定的参考依据。     

长寿命沥青路面设计中动态体系指标探讨

目前,我国高速公路早期破坏现象日趋严重,采用沥青稳定柔性基层厚长寿命沥青能为解决我国高速公路的早期破坏提供新的思路.但我国目前的以半刚性基层为基础发展起来的静态指标路面设计方法对于长寿命沥青路面具有很大的局限性.为解决长寿命沥青路面设计中动态体系指标问题.在国内外已有研究成果的基础上提出了长寿命沥青混合料动态模量的确定方法,研究了模量对长寿命沥青路面性能的影响,为长寿命沥青路面设计方法积累了新的技术资料.     

半刚性基层沥青路面面层层位功能分析

前言随着国外耐久性沥青路面(或称长寿命沥青路面)设计理念的引进,我国道路工作者对沥青路面结构组合设计越来越重视,半刚性沥青路面结构的沥青面层厚度有逐渐增厚的趋势。那么,沥青面层分几层设计合适,每一沥青层材料设计应侧重哪些方面的性能要求等,则是沥青路面结构设计必须要明确的关键问题,否则,盲目的增加沥青面层厚度将很难起到路面耐久的作用。本文利用长寿命沥青路面设计分析软件BISAR3.0,以及希尔斯(Hills)和布来因(Brien)提出的温度应力计算公式,分析了半刚性基层沥青路面在沥青面层厚度、模量、行车荷载和环境温度等条件下的沥青面层应力分布规律,并依此确定沥青面层不同深度的功能分区,对指导半刚性基层沥青路面的沥青面层组合设计具有重要意义。     

极端高温、荷载耦合作用下沥青路面结构剪应变分析

利用有限元软件,从标准荷载下极端高温日沥青路面剪应变、超载、极端高温下沥青路面结构剪应变、沥青层厚度对极端高温下结构剪应变影响、半刚性基层模量对极端高温条件下沥青路面结构剪应变影响、中面层改性对沥青路面结构剪应变影响五个方面,对极端高温、水平荷载作用下路面结构剪应变进行了计算与分析。     

多孔混凝土基层缩缝处沥青面层温度应力分析

为研究多孔混凝土基层上覆沥青面层的受力状态,建立了沥青路面三维有限元模型.引入横观各向同性弹性本构关系模型实现沥青路面结构层间接触状态的数值模拟.利用有限元方法计算了多孔混凝土基层缩缝处沥青面层的温度应力.结果表明:降温时,面层模量的变化对面层的拉应力和剪应力影响较大.计算点A的拉应力随着面层模量的增大而减小,计算点B的拉应力随着面层模量的增大而增大.计算点A和计算点B的剪应力随面层模量的增大而明显增大.     

沥青路面超载作用下力学性能敏感性分析

在不同荷载条件下变化沥青路面结构层的模量,找出沥青路面在超载作用下随结构参数变化路表弯沉、面层拉应力、基层拉应力、底基层拉应力和土基顶面压应变等力学性能及路用性能的变化规律,针对超载作用下的沥青路面要合理控制各结构层之间的模量关系,同时提高土基模量.为超载作用下沥青路面设计、施工提供理论依据.     

路表弯沉的影响分析

路基路面各层的材料性质、参数等均对弯沉的大小产生很大影响.通过分析土基模量及沥青路面各层参数对路表弯沉的影响,结果表明土基模量是影响路表弯沉的最重要因素,它的大小决定了其他参数对路表弯沉的影响程度.     

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。     

路基土和粒料回弹模量影响因素分析

路基土和粒料的回弹模量对沥青路面的结构力学响应有很大的影响,合理选择路基土和粒料的回弹模量能够延长沥青路面的使用寿命.鉴于此,在调研国内外路基土和粒料回弹模量相关研究成果的基础上,总结分析了含水量、材料级配、细料含量、最大粒径以及材料类型与颗粒形状对路基土和粒料回弹模量的影响,可为我国沥青路面设计提供一定的参考和借鉴.     

路基干湿状态对沥青路面力学响应的影响

采用BISAR3软件从路面力学的角度研究了不同干湿状态下的路基对沥青路面的力学响应,采用路基回弹模量和层间连接状态两个参数来分析路表弯沉、各层面的正应力和剪应力的变化情况。结果表明:路基干湿状态对沥青路面结构的力学变化有很大影响,尤其是路面弯沉和基层层底拉应力,剪应力也有一定影响。     

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.     

利用弯沉盆参数反算沥青路面的土基模量

距离荷载中心较远位置处的路表变形响应只受到土基的影响,故利用路表远端弯沉盆参数反算土基模量可以避开初始模量值的选择和反算结果唯一性等问题。运用ABAQUS有限元程序计算了半刚性基层沥青路面常见的160组结构的路表弯沉盆,组建了弯沉盆与土基模量之间的数据库,并基于此数据库建立了由路表弯沉盆参数与土基反算回弹模量的回归模型...     

沥青路面力学响应的季节性变化研究

为使对路面结构的分析和设计更加符合实际情况,需要考虑季节性的变化．针对某一柔性基层沥青路面结构进行分析,通过室内试验确定了各层沥青混合料的动态模量主曲线和时间温度换算因子,并确定了路面结构内温度场和动态模量的分布和变化,进而计算了路面结构关键响应随时间的变化情况．分析了路表弯沉、沥青层底拉应变和土基顶面压应变季节性波动情况,并在满足工程精度要求下,确定了响应的关键位置.     

破裂水泥混凝土路面板沥青加铺层温度应力影响因素

为了防止水泥混凝土路面加铺沥青面层反射裂缝的产生, 采用有限元方法, 视路面结构为弹性层状体系, 建立沥青加铺层、补强层、破裂水泥混凝土路面板和地基组成的空间三维模型, 分析了破裂板块平面尺寸、降温幅度、沥青加铺层模量及厚度、结构补强层模量、混凝土路面板厚度等因素对沥青加铺层温度应力的影响。结果表明, 对破裂后的旧水泥混凝土路面板块, 沥青加铺层温度应力随其板块尺寸的减小而大幅度降低, 较大的降温幅度对加铺层温度应力的影响远大于车辆荷载产生的应力; 而降低沥青加铺层模量, 增大加铺层厚度等技术措施可明显改善破裂板接缝处的应力状况, 并能有效地防止沥青加铺层反射裂缝的产生。     

辽开高速公路橡胶沥青技术的结构设计分析

以橡胶沥青技术的结构组合设计为重点,对三种橡胶沥青结构在不同土基模量下进行了力学分析,并与辽宁省沥青路面典型结构进行对比分析,从结构方面橡胶沥青技术能够满足高速公路要求,并且降低工程造价。