长大纵坡沥青路面有限元分析

针对长大纵坡上坡路段沥青路面易产生车辙破坏的现象,以粘弹性沥青混合料本构模型为基础,选取了5种不同的纵向坡度,采用ABAQUS有限元软件分析了标准轴载作用下沥青混合料面层内最大剪应力和竖向应变的分布规律,并对有坡和无坡状态下荷载与车速的影响进行了分析。计算结果表明:最大剪应力和竖向应变随坡度和荷载的增大而增大,随车速的增大而减小,且有坡路段受荷载和车速的影响更大;位于路表下4~10 cm深度处中面层的最大剪应力和竖向应变平均值都大于其他结构层,是最容易产生车辙的结构层位,因此,提高长大纵坡路段沥青路面中面层的抗车辙性能尤为重要。     

基于沥青路面结构力学行为的车辙深度控制标准

为了进一步规范沥青路面车辙深度的控制标准, 研究了车辙深度对路面结构的影响; 考虑车辙断面特征, 建立了车辆跨越车辙时的动荷载计算模型, 并以冲击系数量化了车辆对路面结构的冲击效应; 通过数值仿真研究了车辆荷载作用下路面结构的内部损伤, 探索了不同车辙深度下路面使用性能的衰减规律。研究结果表明: 车辙深度对路面结构的冲击效应不可忽视, 冲击系数随着车辙加深线性增加, 基于冲击效应的车辙深度应不大于11 mm; 沥青混合料层的最大拉应变位于上面层层底, 与车辙深度正相关, 中面层和下面层的拉应变与车辙深度负相关, 但应变水平显著低于上面层, 基于面层弯拉破坏的车辙深度应不大于15 mm; 最大剪应力出现在上面层层底, 随着车辙深度的增加缓慢增大; 车辙深度处于5~10 mm, 各面层的剪应力整体变化较小, 当其从10 mm增加到25 mm时, 上面层0~1 cm深度处的剪应力增加了14.5%, 增速明显超过中面层和下面层剪应力的减小速度, 基于面层剪切破坏的车辙深度应不大于10 mm; 车辙深度对无机结合料稳定层拉应力的影响不大; 车辙深度超过15 mm后应关注路基顶面压应变的变化, 防止路基出现大的变形。      

山区公路纵坡段沥青路面层间应力分析

通过对承德市已建山区公路长大纵坡段沥青混凝土路面层间滑移破坏进行调查研究,提出山区公路长大纵坡路段发生滑移和车辙破坏现象的原因;分析长大纵坡段车辆行驶特性和层间滑移的破坏机理,计算层间的不同接触状态下路面结构的应力影响,并提出层间滑移的防治措施。     

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。     

长大纵坡水泥路面加铺沥青面层设计与施工

为防止沥青加铺层产生车辙病害和反射裂缝,某高速公路长大纵坡段水泥路面改造第一次采用了改性沥青+高模量+聚脂纤维沥青混合料作为沥青面层,文章对其配合比设计和施工技术进行详细的介绍,实践证明该沥青混合料设计合理,可供类似长大纵坡路段路面改造工程参考。     

长大纵坡水泥路面沥青加铺层设计与施工探讨

为防止沥青加铺层产生车辙病害和反射裂缝,某高速公路长大纵坡段水泥路面改造第一次采用了改性沥青+高模量+聚脂纤维沥青混合料作为沥青面层,文章对其配合比设计和施工技术进行详细的介绍,实践证明该沥青混合料设计合理,可供类似长大纵坡路段路面改造工程参考.     

山区沥青路面结构剪应力三维有限元分析

为解决山区沥青路面上坡路段严重的车辙破坏,通过对上坡路段车辆行驶特性的分析,计算车辆对路面结构的水平和垂直荷载。通过建立道路三维有限元模型,分析山区沥青路面车辆荷载对结构剪应力的影响,采用合理的结构设计和纵坡技术指标,提高山区沥青路面抗剪切性能。     

层间接触状态对沥青路面结构受力的影响

路面结构层的层间结合是影响路面整体结构强度的重要因素,采用BISAR3.0路面应力计算程序,分析了面层竖向应力、面层和基层底面拉应力、路表弯沉、面层剪应力最大值的产生位置,以及路面结构层层间接触状态的变化趋势。分析结果表明:层间完全滑动状态下,路表弯沉、基层底拉应力、面层竖向应力、面层剪应力等路面设计控制指标比连续状态提高1.5～2.5倍;面层、基层疲劳寿命比连续状态急剧降低。     

山临高速公路沥青路面车辙成因分析

通过对甘肃省河西地区山临高速公路沥青路面车辙现场调查,探索研究甘肃省高速公路沥青路面出现严重车辙的主要原因,并对影响高速公路车辙形成的面层结构问题、材料级配问题、面层间结合面处理问题、荷载交通量问题、材料问题、路面纵坡和当地平均气温等因素进行分析和研究。     

半刚性基层沥青路面基-面层间界面强度研究

半刚性基层沥青路面中,半刚性基层和沥青混合料面层两种材料性能差异较大,基-面层间界面的良好连接至关重要。采用BISAR软件分析基-面层间应力,得出基层、面层的模量和厚度变化对界面剪应力和正应力的影响规律。采用自制夹具进行层间剪切试验,研究了剪切速率和试验温度变化与基-面层间界面剪应力之间的关系;回归拟合表明,路面结构的层间剪应力与剪切速率、试验温度具有较好的相关性。     

陡长坡路段车辙研究

以陡长坡路段沥青路面的车辙为研究对象,分析陡长坡路段产生车辙的影响因素,从材料、设计及施工等方面给出防治车辙的方法．研究成果可用于提高陡长坡路段沥青路面的路用性能,具有一定的工程价值。     

基于沥青路面抗剪性能的车辙预估模型标定

为向路面结构设计和沥青混合料抗剪设计提供参考,用室内环道试验数据建立了基于抗剪性能的车辙预估模型,并与现有车辙预估模型进行了比较.为了标定该车辙预估模型,采用2条高速公路沥青路面现场实测数据,对车辙预估值和实测值进行了比较.结果表明:与现有车辙预估模型相比,除综合系数有差别外,其余参数值相差较小;当修正系数为0.361 3时,预估值和实测值吻合较好.      

抗剪强度在嵌挤型混合料设计中的应用

为了减轻沥青路面在长期使用中的车辙病害,提出抗剪强度的沥青混合料设计方法。采用嵌挤理论确定沥青混合料的矿料级配,再以抗剪强度作为设计参数确定出具有较好抗剪强度的沥青用量。设计的沥青混合料对于车辙的发生有很好的针对性,可以控制车辙病害。     

沥青路面下坡路段层间剪应力的分析

应用有限元分析方法分析超载、水平荷载和路面坡度三个因素对下坡路段沥青路面层间剪应力的影响。分析结果显示三个因素对沥青路面结构层层底的剪应力都有不同程度的影响,其中车辆超载影响最为明显,水平力次之。当超载、水平力和坡度三个因素联合作用时,会使得破坏极为严重。因此为了有效地控制下坡路段沥青路面的滑移破坏,应当严格限制车辆的超载、纵坡的坡度和减少紧急制动。     

橡胶沥青对混合料高温稳定性的影响

通过室内标准车辙试验和全厚式车辙试验,采用单因素对比分析的方法,研究了橡胶沥青对沥青路面高温稳定性的影响。试验结果表明,橡胶沥青与基质沥青比较,对路面的高温抗车辙性能有更大的改善,而且不同橡胶粉掺量也会影响到橡胶沥青的性能。通过全厚式车辙试验,将路面结构与温度梯度等因素考虑进来,使得车辙试验更符合实际路面情况,其试验结果表明各结构层对路面的影响区别较大,双层同时掺入橡胶沥青也比只改善路面高温稳定性更为有效。     

车辙产生的原因分析

车辙的出现严重影响了路面的使用性能和服务质量,通过现场调查及室内试验可得出车辙的发生机理及影响因素,利用有限元分析剪应力随深度的变化规律,对于车辙的防治具有一定的指导意义。     

山区重载交通沥青路面力学影响因素分析

利用SPSS软件,采用极差和方差分析方法,分析龄期、坡度、温度、重载和层间接触状态5种因素对沥青路面剪应力和路表弯沉的影响,对于完善路面设计方法具有十分重要的意义。     

高速公路车辙原因分析与防治

根据我国高速公路沥青路面车辙病害情况,从沥青及其混合料、路面结构、超载、坡度和温度等几个方面系统地分析车辙的产生原因,并在此基础上从使用改性沥青、采用先进的沥青路面设计方法和改善沥青级配几个方面阐述减轻车辙的主要措施,有助于减轻沥青路面车辙病害问题的解决,提高路面质量.     

沥青路面车辙影响因素的研究

从内因和外因两方面分析了沥青路面车辙破坏的影响因素，包括材料、温度、荷载、坡度、车速、湿度、路面层结构等．通过试验研究了各因素的影响程度和作用机理，并采用更能反映实际路面情况的全厚式车辙仪进行了动稳定度测定，得出了车辙动稳定度、车辙深度随各因素的变化规律．