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。     

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。     

分析半刚性基层与沥青面层粘结性能影响因素

半刚性基层沥青面大多是多层体的结构,而面层与基层之间的联结是多层体系结构中最为薄弱的环节。通过借鉴国外先进的LPDS剪切试验方法,以剪切强度和单位剪切强度为评价的指标,研究了各种因素对半刚性基层与沥青面层粘结性能影响因素。这些因素主要包括粘层材料、沥青混合料以及半刚性基层材料等。     

半刚性基层沥青路面沥青面层合理厚度的探讨

介绍了半刚性基层的定义及特点,阐述了半刚性基层沥青路面各结构层的作用,利用BISAR软件对各个结构层的受力进行分析,讨论了半刚性基层沥青面层的合理厚度。     

半刚性基层沥青面层合理厚度研究

对半刚性基层沥青路面而言,其主要承重层是半刚性基层,而沥青面层一般只起功能作用,不起强度作用。因此,得出沥青面层满足力学及路面使用性能的合理厚度推荐范围,对工程设计部门具有重要的参考意义。     

贫混凝土基层厚度对路面结构应力的影响分析

通过对贫混凝土基层厚度与水泥稳定碎石底基层厚度对路面结构各力学指标的影响进行计算分析,总结出各自的影响规律,提出适合于二级公路的贫混凝土基层厚度以及水泥稳定碎石底基层的厚度范围,可为结构设计提供依据。     

沥青混凝土面层及层间剪应力分析

在行车荷载作用下,级配碎石基层沥青路面面层与基层接触面容易产生剪切破坏,对沥青路面的剪应力进行计算分析具有一定的意义。     

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。     

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.     

沥青路面荷载型裂缝的剪切机理与成因分析

越来越多的研究表明沥青路面轮迹带附近的荷载型裂缝与沥青面层内较大的应力水平尤其是剪应力有着直接的关系,为了探讨其破坏机理及力学成因,基于弹性层状体系在考虑水平荷载作用下进行半刚性基层路面剪应力有限元分析,分析沥青面层内剪应力分布规律,剪应力峰值变化情况,并对剪应力和拉应力进行对比分析。结合荷载型裂缝产生位置、深度等特点可以认为其产生的主要原因不是拉应力而是剪应力,对进一步研究荷载型裂缝的破坏机理、发展规律有一定的指导意义。     

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。     

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。     

沥青路面剪应力影响因素分析研究

通过对沥青路面结构与混合料整体抗剪性能课题的研究,总结沥青路面剪应力影响因素的技术要点,取得了良好的成果,值得同行借鉴.     

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。     

半刚性基层与沥青面层层间联结性能研究

依托呼杀高速主线,在半刚性基层与沥青面层层间原设计方案的基础上,提出两种对比方案,同时创新性地利用拉拔试验和剪切试验进行层间联结效果的检测.试验结果表明：针对呼杀高速主线,热洒型沥青加铺碎石封层的层间联结效果最好,改性乳化沥青加铺碎石封层次之,改性乳化沥青粘层最差;剪切试验与拉拔试验的相关性较好,均可表征半刚性基层与沥青面层的层间联结效果.     

陡坡路段沥青路面的力学响应

建立不同坡度下的典型沥青路面结构三维有限元模型,能够获得与纵坡、车速相应的路面弯沉、剪应力和层底拉应力的力学响应。计算结果表明：当纵坡增大时,弯沉与层底拉应力的增幅并不十分明显,而剪应力的增幅则比较显著。     

沥青路面沥青层剪应力分析与应用研究

以线弹性层状体系理论为基础,利用ANSYS和BISAR程序进行力学计算,建立数据库,对高等级公路沥青路面沥青层剪应力的分布规律进行探讨.分析了路面结构参数,包括各结构层厚度、模量和泊松比等,对各沥青层最大剪应力的影响.提出了抗剪强度的评价方法和防止沥青路面因剪应力不足而损坏的建议与措施.