路面双层混凝土板层间结合系数ku的一种确定方法

运用大型通用有限元软件ANSYS对水泥混凝土路面面层和基层贫混凝土的层间作用进行了分析,结果表明：水泥混凝土路面面层和基层贫混凝土之间的综合摩擦系数fn的最大取值不应该超过9．0。把室内水泥混凝土与贫混凝土界面的直剪试验结果和有限元计算数据对比分析,可以得到不用层间处理状况下所对应的水泥混凝土面层与贫混凝土基层之间的结合系数ku。     

不同隔离层对水泥混凝土路面结构的疲劳性能影响研究

3．1技术特点与性能指标 在刚性基层（贫混凝土基层）和半刚性基层上铺筑水泥混凝土形成的路面,即所谓“白加白”结构,其主要问题是层间结合的程度。为降低层间结合程度,常在基层与面层之间铺设一层中间层,或称隔离层,隔离层的主要功能是降低面层与基层的结合程度,减弱混凝土面层下表层在施工过程中薄弱过渡层的形成,降低面层与基层的结合程度利于防止混凝土面层与基层变形（混凝土硬化变形、温度变形和荷载变形）所引起的反射裂纹。     

水对水泥混凝土路面破坏的实验研究分析

从水泥混凝土路面动水作用试验研究分析,文章分析了水泥混凝土路面面层对基层影响导致的三种基本破坏形式;通过断裂力学的基本原理可以揭示水压力对水泥混凝土面板的劈裂作用机理,结合基层冲刷试验,提出了水对混凝土路面的影响不可忽视,也是设计、施工、养护部门共同面对的技术问题。有必要对水泥混凝土路面与基层之间设置隔离层,设置隔离层的水泥混凝土路面结构可以在一定程度上减小水对水泥混凝土路面的影响。     

刚柔结合面联结状态对CRCP＋AC复合式路面的影响分析

通过定性与定量分析刚柔结合面层间联结状态对CRCP＋AC复合式路面的影响得知,复合式路面刚柔结合面既要有一定的层间联结强度,又不宜联结过于牢固。经对复合式路面常用的4种刚柔结合面层间联结材料进行的室内直剪与应力松驰试验结果表明,“SBS改性沥青＋土工布”是一种值得在CRCP＋AC复合式路面刚柔结合面上推荐使用的层间联结材料。     

多功能烷烃乳化液作水泥混凝土路面隔离层时摩擦特性研究

文章通过摆式摩擦系数、滑动摩擦系数、层间剪切时综合摩擦系数试验以及粘结应力试验,探讨了滑模贫混凝土基层上铺筑水泥混凝土面层时,采用多功能烷烃乳化液新材料作隔离层,来减少摩阻力的作用机理及其效果。研究结果和实践表明采用本文使用的多功烷烃乳化液可降低水泥混凝土路面面层与贫混凝土基层层间粘结及面层与基层间的摩阻力,在基层平整时,有利于防止水泥混凝土路面早期开裂。     

水泥混凝土面板脱空的有限元模型分析研究

水泥混凝土路面在实际使用过程中,由于车辆荷载的重复作用,板下基础将产生塑性变形累积而导致面层脱空,地面水沿着接缝下渗而积聚在脱空的空隙内,在车轮荷载作用下变成压力水而形成唧泥,导致水泥混凝土面板局部脱空而产生附加应力,在行车荷载作用下,面层应力将会剧增,从而导致水泥混凝土面板的断裂.通过数值分析对路面板角脱空形成机理以及在行车荷载与脱空耦合导致面层板的断裂机理进行分析,同时讨论了路面厚度、路基土和基层模量变化对路面结构的应力状态的影响.     

贫混凝土基层水泥混凝土路面结构使用性能对比

路面结构组合设计不合理是造成贫混凝土基层水泥混凝土路面早期破坏的主要原因.笔者根据南宁地区两段不同路面结构形式的贫混凝土基层水泥混凝土路面病害状况调查,对比分析了其各自结构特点和使用性能之间的差异,指出造成路面早期破坏的直接原因是板底脱空,而面层与基层层间隔离措施不当,以及基层刚度偏大都是引起路面板脱空的关键因素.并提...     

水泥混凝土路面隔离层试验及长期性能观测研究

该文结合稀浆封层与土工布作水泥混凝土路面隔离层的应用研究,通过室内水冲刷试验、现场摩擦系数试验、面层混凝土粘结应力试验等,探讨了贫混凝土及水泥稳定粒料基层上铺筑水泥混凝土面层时采用稀浆封层与土工布隔离层的隔离性能差别,进行了近5年试验路及实体工程有关实际隔离效果的观测分析。研究表明:基层与混凝土面层间采用稀浆封层与土工布隔离可减少水泥混凝土路面早期断板,改善基层的抗冲刷能力。但长期观测结果也表明:上述隔离层并不能消除路基原因、超载原因引起的水泥混凝土路面开裂及抑制唧泥现象的产生。     

沥青混凝土温度应力影响因素分析

通过试验路观测沥青道路结构内实际温度值,总结道路结构内实际温度分布情况及变化规律。在此基础上建立低温下沥青混凝土道路热—结构耦合三维有限元模型,分析降温幅度、沥青面层及基层参数对沥青混凝土路面温度应力的影响规律。此外,还考虑了沥青面层与基层间的接触状况对温度应力的影响。结果表明:降温幅度的变化对道路结构内所引起的温度应力产生的影响最大;沥青面层模量及面层温缩系数的变化对结构内的温度应力影响较大;而沥青面层厚度、基层厚度及基层模量的变化对结构内的温度应力影响都有限,当这些参数值发生变化时,温度应力基本保持不变;层间接触状态的变化对路面结构的力学响应有一定的影响,特别是层间接触状态不同的接触界面。     

水泥混凝土路面隔离层试验及长期性能观测研究

该文结合稀浆封层与土工布作水泥混凝土路面隔离层的应用研究,通过室内水冲刷试验、现场摩擦系数试验、面层混凝土粘结应力试验等,探讨了贫混凝土及水泥稳定粒料基层上铺筑水泥混凝土面层时采用稀浆封层与土工布隔离层的隔离性能差别,进行了近5年试验路及实体工程有关实际隔离效果的观测分析.研究表明:基层与混凝土面层间采用稀浆封层与土工布隔离可减少水泥混凝土路面早期断板,改善基层的抗冲刷能力.但长期观测结果也表明:上述隔离层并不能消除路基原因、超载原因引起的水泥混凝土路面开裂及抑制唧泥现象的产生.     

刚性路面有限元分析新见解

在总结现有刚性路面有限元法的基础上，提出了水泥混凝土面层与基层的层间单元。该单元的提出．将使刚性路面的受力计算模型更切实际。     

旧水泥混凝土路面罩面层结构研究

在分析旧水泥混凝土路面加罩沥青混凝土面层从施工到使用中出现的损坏特征以及各层测试弯沉数据的基础上,总结了旧水泥混凝土路面加罩层的力学特征,提出了采用强化面层、改善罩面层材料性能、罩面层与旧水泥混凝土路面界面处理的结构措施防止反射裂缝,并对这些措施进行了力学分析和案例论证。     

基于层间分离的PFCC-PCC路面耦合应力分析

目的:分析在原普通水泥混凝土(PCC)路面上实施聚丙烯纤维水泥混凝土(PFCC)加铺层的路面结构层间分离状态时其内部耦合应力。方法:首先根据阶跃型温度场理论得到层间分离状态下路面结构内温度场的理论解,在此基础上对比分析层间分离路面结构受行车荷载与温度应力共同作用下产生的耦合应力及二者单独作用于路面结构的叠加应力。结果:刚性路面加铺设计应按照阶跃型温度场传递方式考虑温度应力对PCC面层的不利影响;层间分离状态下路面结构内的耦合应力远远大于叠加应力,应提高加铺型路面结构的目标可靠度以满足设计年限的要求。     

设置层间功能层的刚性基层水泥混凝土路面动态响应灰关联分析

针对我国水泥混凝土路面设计与施工中很少关注在刚性基层和水泥混凝土面层之间设置功能层等相关问题,通过动态分析有限元方法,揭示了设置功能层的刚性基层水泥混凝土路面结构在车辆动态荷载作用下,各因素对力学响应的影响程度.并采用灰色关联分析,对各因素的影响程度进行了定量分析.结果表明:对路面结构力学响应的影响顺序依次为面层厚度＞基层厚度＞面层模量＞功能层模量＞基层模量＞功能层厚度＞地基模量＞行车速度,最后通过回归分析得到了路面结构力学响应的计算公式.     

基于断裂力学的水泥混凝土路面割缝发展分析

割缝是水泥混凝土路面的人工构造物,也是水泥混凝土路面中受力最为薄弱的地方。通过对割缝尖端及其扩展后裂缝尖端的应力强度因子的计算分析表明,在10℃的均匀降温条件下,面板将沿着割缝断裂,断裂后的面板将引起基层的断裂或者面层和基层之间界面的分离,破坏了水泥混凝土路面支撑结构的整体性,使水泥混凝土面板处于非均匀多点弹性支撑。车辆荷载引起的割缝尖端的应力强度因子值虽然不如均匀降温大,但是车辆荷载是多频次的瞬时动态荷载,也可引起割缝疲劳开裂。割缝的扩展引起的水泥混凝土路面的基层断裂和界面分离,必须引起足够的重视。     

层间状态对直接式PFCC-PCC路面应力分布影响分析

针对在原普通水泥混凝土(PCC)路面上实施聚丙烯纤维水泥混凝土(PFCC)加铺层的路面结构的层间状态对结构内荷载应力及温度应力的分布状况影响进行分析。首先,根据路面结构及温度场自然边界条件建立路面结构有限元模型;然后,通过改变不同结构层间的摩擦系数确定影响荷载应力分布的结构层;最后,通过采用不同的对流交换系数实现对层间分离温度应力分布状态的分析。结果表明:综合考虑结构层间分离作用对荷载应力和温度应力分布产生的影响,采取直接式加铺PFCC面层时应采取增大层间摩阻作用的措施,以延长路面结构的使用寿命。     

水稳层对冲击压实白加黑路面力学性能的影响

针对冲击压实技术处理后的白加黑路面,采用三维有限元方法,研究水泥稳定基层对新铺沥青混凝土路面力学行为的影响。计算结果表明:铺设水泥稳定基层能够明显改善沥青混凝土层底的应力分布状况,并显著减小层底的弯拉应力和等效应力,对沥青混凝土面层起到较好的保护作用。在此基础上,进一步对水泥稳定层厚度进行了讨论,结果表明:随着水泥稳定基层厚度的增加,路表弯沉趋于均匀,最大弯沉值和沥青混凝土面层的层底拉应力也相应减小,从而降低沥青混凝土层底破坏的可能性;同时,随水泥稳定层厚度的增加,沥青混凝土面层内的最大剪应力也呈减小趋势,但当水泥稳定层达到一定厚度后,则对剪应力的降低效果不明显。     

半刚性基层上蜡制养护剂作水泥混凝土路面隔离层试验研究

主要对半刚性基层上采用蜡制隔离剂作水泥混凝土路面隔离层进行路面层间力学性能试验研究,探讨了半刚性基层上铺筑水泥混凝土面层时采用蜡制隔离层与无隔离层时的层间力学性能差别。通过室内外试验获得不同构造深度和不同剂量的蜡制隔离层层间力学性能参数,为实体工程路面设计、施工控制提供了科学依据。     

整体性基层水泥稳定碎石结构使用现状研究

整体性基层水泥稳定碎石结构是我国高速公路的主要结构形式,为探究此种结构的使用现状,选取了陕、浙、豫3省4条高速公路大修工程,通过对178 km旧路面路况调查和207个取芯芯样分析,开展了整体性基层结构使用现状研究。采取芯样图像分析技术、路面结构计算和不同层间状态基层材料疲劳性能测试,对基层层间状态对结构使用性能的影响进行研究。结果显示,分层铺筑由于破坏了整体性基层的纵向连续性,使得结构由设计时的整体受力变成实际状态的多薄层受力,增加了层底拉应力,降低了疲劳寿命,基层层间不连续状态是导致整体性基层沥青混凝土路面病害的重要原因。     

旧路面碎石化加铺方式对水泥加铺层的影响研究

针对湖南省某干线公路旧路改建实例,通过Abaqus有限元软件分析在旧路基层强度不同时,旧水泥路面碎石化后铺筑的水泥混凝土面层在行车荷载作用下面层产生的应力变化。若旧路基层为级配碎石、石灰粉煤灰土,旧路面碎石化后加铺混凝土面层在行车荷载作用下面层拉应力相比旧路面凿除时拉应力减小,而旧路基层为水泥稳定砂砾时,旧路面碎石化后加铺混凝土面层在行车荷载作用下面层应力相比旧路面凿除时拉应力增加;在混凝土加铺层下方增设18cm5%水泥稳定砂砾基层,并将原旧路碎石化层或旧路基层作底基层使用时,荷载作用下混凝土加铺层的拉应力可大幅减小。