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。     

柔性路面弯沉和路基压应变指标分析

分析了路表弯沉和土基顶面压应变对路面控制设计的不安全一致性，建立了路表弯沉和土基顶面压应变的相关关系，在明确了设计弯沉和容许弯沉的概念后，利用路表弯沉和土基顶面压应变的相关关系式，并借鉴了ＡＩ法土基顶面容许压应变进行控制的设计弯沉指标。     

土基压应变的影响分析

采用4层的典型路面结构,分析了各结构层参数（厚度与模量）的变化对土基顶面压应变和土基内部压应变影响。分析表明：基层厚度对土基顶面压应变影响最大,当基层厚度〈30cm时效果更为显著,但是当h2〉50cm时,通过基层厚度的增加来减小土基顶面压应变的效果已不太明显;底基层模量E3对路基顶面压应变的影响较基层E2、面层E1大的多。土基承受的压应变较小,传递深度也较浅,有效工作区的范围大概在1m之内。     

土基模量对沥青混凝土路面的力学响应的影响

采用基于多层弹性层状体系理论的路面结构分析软件BISAR3.0,对我国典型的半刚性路面结构的路表和路基顶面弯沉、面层和基层层底拉应力及路基顶压应变进行计算分析。结果表明,土基模量对半刚性基层层底拉应力较面层层底拉应力影响较大,起主要控制作用;并且随着土基模量的增加,路面结构层的力学性都能得到明显改善。     

级配碎石基层沥青路面力学响应的灰关联分析

文章采用美国KENPAVE软件对比分析了2种典型级配碎石基层路面结构在不同厚度条件下的路表弯沉、沥青层底拉应变、土基顶面压应变等力学指标,并采用灰关联法分析了各力学指标对结构影响的显著程度。研究表明:倒装路面结构形式优于柔性基层路面结构形式,且碎石夹层厚度为15cm左右时,结构形式最优。     

模量变化对水泥混凝土路面影响分析

为了研究水泥混凝土路面模量变化对水泥路面设计影响分析,在考虑水泥路面各个结构层模量变化前提下,分析土基回弹模量变化对水泥路面路表弯沉影响、土基回弹模量变化对土基顶面弯沉影响。提高土基模量减小土基顶面弯沉和路表弯沉,对土基上一层结构层进行适当稳定处理。     

不同层间接触条件对沥青路面力学特性的影响分析

通过对典型路面结构的分析,探讨层间接触条件对路面结构受力状态的影响。计算与分析显示:层间接触条件对路面结构受力有很大的影响,不同界面的接触条件对不同的力学指标有不同程度的影响;第一、二界面的接触条件对层底拉应力的影响较大,第一界面的接触条件对面层最大剪应力有着决定性影响,第三接触面影响土基顶面压应变。     

足尺沥青混凝土路面加速加载动力响应

采用足尺沥青混凝土路面加速加载试验设备,检测了移动车辆荷载下路面结构的动力响应,分析了面层底部的动应变和土基顶竖向压应力,研究了车辆轴重、行驶速度和轮胎胎压对路面结构动力响应的影响,分别建立了动力响应与轴重、车速的回归模型,在不同轴重、车速和胎压下对4种路面结构进行了试验。分析结果表明:在行车荷载作用下,面层底部应变响应呈拉压应变交变状态;在中等试验温度条件下,面层底部应变响应随轴重的增加而线性增加,土基顶竖向压应力呈单向应力状态,且随轴重增加而增大;车速显著影响面层底部应变响应,但对竖向压应力影响不大,仅影响应力的脉冲持续时间;随车速增加,应力脉冲时间缩短,面层底部应变响应减小;重载车辆在低速行车时对路面的破坏作用更严重,但胎压对面层底部应变和土基顶竖向压应力影响较小。     

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.     

设置级配碎石基层沥青路面结构力学分析

以沥青路面路基顶面压应变、路表弯沉为研究指标,使用Bisar3.0软件分析了级配碎石基层厚度与模量及土基模量变化对这两种指标的影响,可供同行参考。     

考虑碎石基层横观各向同性的沥青路面结构设计

为了分析碎石材料横观各向同性特性对沥青路面结构设计的影响,评价其使用特性,运用状态空间理论,基于横观各向同性层状弹性体系理论解,使用路面结构分析程序ANISOLAY-ER,对基于土基和碎石类材料横观各向同性特性的路面结构设计进行了分析,给出了5种典型沥青路面结构三层体系设计诺谟图,并对一碎石基层沥青路面结构厚度进行了程序化设计。结果表明:在考虑沥青路面关键性设计指标的情况下,对于碎石基层沥青路面结构,沥青层底部拉应变和路表弯沉都普遍比容许值小50%左右,其控制设计指标主要为路基顶部的压应变,车辙为其主要破坏模式。     

沥青路面设计中增加抗车辙设计指标的探讨

分析我国现行沥青路面设计指标,指出弯沉指标不能有效的控制路面车辙,在吸收国外沥青路面设计指标的基础上,增加路基顶面压应变指标作为沥青路面抗车辙设计指标;在参考城市道路设计规范,分析路面剪应力分布的基础上,提出面层材料剪应力也可作为沥青路面抗车辙设计指标。     

钢箱梁桥基面结构对桥面铺装的影响

借助ANSYS结构有限元分析程序,研究了在各种基面参数下钢箱梁顶板顶面的横向弯拉应变、纵向弯拉应变和竖向位移,给出了各种基面参数对正交异性板钢箱梁顶板顶面的影响规律,并对结构基面进行了优化,为钢箱梁桥面铺装结构体系的优化设计提供了技术支撑.     

沥青碎石复合基层原理及受力分析

为确定沥青路面复合基层的合理结构,利用BISAR程序,对复合基层沥青路面进行结构内力响应分析,通过计算顶面压应力、层面剪应力在不同轴载作用下的不同值,论述复合基层路面的结构力学,对工程实践具有指导作用。     

水稳沥青路面冷再生基层材料路用性能研究

水泥稳定冷再生基层材料的路用性能对路面结构有着重要影响,对原路面和基层回收材料进行分析,用掺入不同水泥和新骨料的冷再生基层材料,对处于不同面及基层厚度比的材料进行路用性能试验。通过无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量以及抗冻性的实验研究,并结合路面弯沉值进行分析,研究结果表明水泥稳定就地冷再生基层材料具有良好的路用性能。     

基层模量对沥青路面结构的力学响应

在沥青路面结构参数均不变的情况下,基于BISAR3.0软件,通过调整路面基层的模量来研究整个路面结构内部应力、应变和弯沉的分布规律,分析了沥青路面基层模量的变化对沥青路面结构层的影响,对合理选择路面结构参数,作好路面结构组合设计工作具有重要意义。