长寿命沥青路面设计指标研究

为了研究长寿命路面设计方法, 采用SHELL、AI等设计方法对国外提出的沥青层底拉应变与土基顶面压应变标准进行了验证, 根据国外典型长寿命路面结构组合进行应变指标计算与统计分析, 并基于中国路面设计参数对长寿命路面设计指标进行修正。经过统计分析, 验证了国外提出的2个长寿命路面设计指标的可行性, 并提出了适用于中国长寿命路面结构设计的控制指标: 沥青层底拉应变不大于120×10^-6, 土基顶面压应变不大于280×10^-6, 并对已有试验路结构进行了力学分析。分析结果表明: 试验路的沥青层底拉应变均小于120×10^-6, 土基顶面压应变均小于280×10^-6, 这表明试验路段满足长寿命路面指标。     

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。     

沥青层底面拉应变的预估及工程应用

现行沥青路面设计规范中沥青层底拉应力是设计指标值之一,但在现场沥青层底拉应力却无法检测.沥青路面弯沉盆的理论研究和分析表明,沥青层底拉应变与不同位置的弯沉之间存在着一定关系.因此,在现场测得路面不同位置的弯沉,即可计算得到沥青层底拉应变.根据沥青层底拉应变可评估沥青层的使用寿命.实例说明该方法简便可行.     

考虑层间状态的沥青面层动应变疲劳数值分析

为确定沥青层疲劳寿命与层间接触状态、温度和轴载荷等因素之间的关系,运用ABAQUS有限元软件,建立了考虑层间状态的沥青路面结构数值计算模型,分析了这些因素对沥青层底动应变的影响规律;通过引入常用的沥青路面疲劳寿命模型,构建了适用于半刚性沥青路面的沥青层或超薄路面的沥青层在多因素作用下的疲劳方程一般表达式,确立了沥青层疲劳寿命与各影响因素间的作用关系及其最不利点位.研究结果表明:层间结合系数、温度、轴载荷均对沥青面层疲劳寿命具有明显影响,且分析点位不同,影响程度不同;加强层间粘结能显著提高沥青面层疲劳寿命,在最不利分析点位处,当层间结合系数由0.5增大到0.7时,疲劳寿命提高13.6倍.      

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。     

公路路面结构寿命研究

现行路面结构设计及材料组成设计对交通荷载增长及环境气候变化等影响因素考虑不够,针对这一问题,分析了沥青、沥青混合料、沥青路面层间联结强度等对沥青路面疲劳寿命的影响作用,及对路面结构设计和材料组成设计的影响作用,并提出了解决的途径。研究为路面结构分析设计提出了一个新的思路。     

层间状态对沥青路面力学性能与疲劳寿命影响研究

层间结合状态是影响沥青路面力学性能与使用性能的重要因素。鉴于目前我国沥青路面设计规范中层间完全连续且不产生相对滑移假定的缺陷,采用BISAR3.0软件中的简化剪切弹性柔量ALK来描述层间结合状态,并以水平荷载和竖向荷载共同作用作为加载方式,得到相应的沥青路面力学响应,同时对沥青路面疲劳寿命进行预估。结果表明:层间结合状态的退化对沥青层底弯拉应力、弯拉应变与剪应力影响较大,而对路表弯沉影响较小;层间结合的弱化对沥青路面疲劳寿命影响显著。     

典型结构形式沥青路面疲劳寿命对比

为了丰富广东省路面结构形式的多样化发展,文中依托广河高速惠州段柔性路面结构形式,对比分析柔性与半刚性基层力学响应,并进行了永久变形量和疲劳寿命的比较。结果表明:相比于典型的半刚性基层沥青路面而言,柔性基层路表弯沉、沥青层底拉应变、土基顶面压应变更大;柔性基层沥青路面疲劳寿命优于半刚性基层,但其沥青层永久变形量较大,早期病害中车辙出现的概率较高。结果可为柔性路面结构在其他项目的应用提供参考和借鉴,同时也可为柔性路面营运期的养护提供思路。     

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。     

长寿命沥青路面设计指标分析

长寿命沥青路面设计指标研究是一个长期、系统的研究方向.以我国沥青路面设计指标为基础,对比分析长寿命沥青路面设计指标,研究成果对规范长寿命沥青路面的设计与施工具有重要意义.     

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.     

抗拉强度指标在沥青混合料设计中的应用

马歇尔沥青混合料设计方法考虑了稳定度等力学指标和体积指标,但是用稳定度作为力学指标对工程实际中出现的病害没有很好的针对性。如沥青路面的疲劳破坏,其与沥青混合料的抗拉强度存在很大的联系。通过用沥青混合料的抗拉强度代替稳定度进行下面层沥青混合料的设计,能在源头对沥青路面可能发生的疲劳破坏给予控制。     

Mechanical properties of asphalt pavement structure in highway tunnel

A linear full 3D finite element method （FEM） was performed in order to present the key design parameters of highway tunnel asphalt pavement under double-wheel load on rectangular loaded area considering horizontal contact stress induced by the acceleration/deceleration of vehicles. The key design parameters are the maximum horizontal tensile stresses at the surface of the asphalt layer, the maximum horizontal tensile stresses at the bottom of the asphalt layer and the maximum vertical shear stresses at the surface of the asphalt layer were calculated. The influencing factors such as double-wheel weight; asphalt layer thickness; base course stiffness modulus and thickness; and the contact conditions among the structure layers on these key design parameters were also examined separately to propose construction procedures of highway tunnel asphalt pavement.     

长寿命沥青路面道路立体受控建设新思维

沥青路面的长寿命建设在某种程度上已成为国内外业界和社会普遍关注的焦点.结合沥青路面道路三位一体思维理念,从道路的立体宏观架构角度,提出了长寿命沥青路面道路基本的立体受控建设新思维,以供相关研究参考.     

长寿命沥青路面半刚性基层开裂的影响与防治措施分析

半刚性基层用于长寿命沥青路面基层,必须解决开裂问题。鉴于此,从理论与力学的角度分析沥青层厚度对半刚性基层开裂的影响,并提出开裂的防治措施,以供同行参考和借鉴。