沥青路面动力响应影响因素有限元分析

应用有限元软件Abaqus,建立了沥青路面结构动力分析三维有限元模型,应用该模型,分析了温度、层间接触和荷载等因素对沥青路面结构动力响应的影响规律。结果表明:路面结构各层动力响应受温度的影响较为显著,随着温度降低,面层模量增大,面层层底由受压状态变为受拉状态;不同层间界面的层间接触状态对路面结构各层动力响应量的影响程度不同,基层层底拉应力受基层与底基层层间接触条件的影响最为显著;路面结构各动力响应量随轴重的增加均显著提高,各动力响应量峰值与荷载幅值之间近似呈线性增长关系,不同轴型作用的多轮荷载沿深度方向的叠加效应明显。     

考虑层间接触状态的路面动力响应解析解及参数反演

为了对现有路面结构FWD检测技术的改进提供相关参考,并进一步完善路面结构质量评价体系,从轴对称动力平衡方程出发,应用Hankel-Laplace积分变换,推导了考虑路面材料横观各向同性特性和路面结构层间接触状态的路面结构力学响应解析解,结合传递矩阵法提出了一种路面结构力学响应快速计算方法,并通过与ABAQUS计算结果的...     

不同层间连续状态下沥青路面力学响应

利用ANSYS有限元软件对半刚性基层沥青路面建立三维有限元模型,研究沥青层与基层层间不完全连续状态对沥青路面力学响应的影响,并在层间不连续下研究沥青层及基层参数的变化对力学响应的影响,并基于此对半刚性沥青路面结构设计提供一些建议。研究表明:沥青层模量每增加200MPa,沥青层拉应变减小12.07%;基层模量每增加400MPa,基层层底拉应力增加13.95%;建议在半刚性基层厚度在32cm以上取值,基层模量控制在3700MPa以下。     

不同层间接触状态下沥青路面动力响应分析

在考虑路面结构层间接触的情况下,采用ANSYS建立路面结构三维有限元模型,通过编写APDL程序,分析了在行车速度为匀加速、匀减速和匀速状态下路面结构的动力响应规律。研究结果表明:在3种不同行驶状态下,随着层间接触系数的增大,路面结构各层的最大竖向剪应力呈增大趋势,路面结构各层的横向最大剪应力呈减小趋势,路面结构各层的X向、Z向拉应力、拉应变都呈减小趋势,说明良好的层间结合状态可以提高沥青面层的抗疲劳开裂能力。     

沥青路面基面层间接触状态对路面力学响应的影响分析

为了研究不同层间处治对路面粘结性能的影响,以层间粘结系数 K为指标通过 BISAR力学软件对不同接接触条件下的沥青路面层间应力进行了分析。通过室内基面层间剪切试验对层间不同处治措施下的粘结系数 K进行了界定,并根据定结果分析了层间处治对路面性能影响,计算了不同处治条件下了路面疲劳寿命。     

基于层间状态的沥青路面结构响应分析

沥青路面各结构层之间处于接触状态,而不是连续状态.采用有限元技术对国道213郎川路试验段路面结构进行了接触模型和连续模型计算,对所得数据分析比较.结果表明,接触模型比连续模型更适合描述半刚性沥青路面的力学特性.     

移动荷载作用下饱和沥青路面动力响应三维有限元分析

沥青路面结构在外界环境作用下是气、液、固三相介质体,水和荷载的耦合作用导致了沥青路面初期损坏的产生,探究其在车辆移动荷栽作用下的动力响应是获知沥青路面结构行为的前提.首先,在沥青路面饱和情况下,作一级合理近似,将其视为流固两相介质.基于多孔介质理论,对于典型半刚性基层沥青路面结构建立了移动荷载作用下的三维有限元模型;而...     

层间接触状态对沥青路面结构性能影响分析

为了研究不同接触状态(连续、弱连续、光滑3种状态)对沥青路面结构影响,采用Ansys建立了典型半刚性基层沥青路面结构模型,计算了沥青路面结构在不同接触状态下的力学响应,以及路表弯沉、最大剪应力、层底拉应力、层底拉应变对路面结构的影响。结果表明:随着层间接触从连续转变为光滑状态,路表弯沉迅速增大、相应的层底拉应力也迅速增长,进而使得横向裂缝发生几率急剧增大。因此结构层间接触状态的变化将会引起结构层内应力波动,使得主应力应变向不利方向发展,所以路面层间接触的设计和施工非常重要。     

层间结合状态对沥青路面设计指标的影响分析

沥青路面面层与基层间的层间结合问题是近年来道路界关注的热点。目前我国的沥青路面设计规范中验算设计指标时假定路面各层间为完全连续状态,这与实际是不相符的,而路面层间结合状态的改变对所计算的应力、应变值会产生很大的影响。因此以此为切入点,在已有的研究基础上,应用层间粘结系数K来对路面层间结合状态进行量化评价,并根据弹性层状体系理论计算分析了K值的变化对沥青路面设计指标的影响。     

层间接触状态对沥青路面剪切应力的影响

利用ABAQUS有限模型,通过库伦摩擦模型模拟层间摩擦行为,分析层间结合状态对路面结构中剪应力分布的影响。结果表明,层间由连续变为光滑时路面结构可能因剪应力过大而加速破坏;而摩擦系数对路面结构中剪应力的影响不大,一旦层问丧失粘结力,仅靠增大摩擦系数来改善剪应力分布作用很小;竖向剪应力最大值出现在距路表4cm左右深度处;水平力的作用对层问光滑时路面结构中剪应力影响很大。     

沥青路面层间结合状态力学分析与质量控制要求

分别对层间连续状态、半连续半滑动状态、完全滑动状态下,变化不同荷载作用,对路面结构的受力状态进行分析,得出在重载交通作用下和层间处于滑动状态下,沥青路面易发生结构性破坏,大大降低沥青路面的使用寿命。同时结合唐津高速改扩建工程实际,提出透层和下封层的施工过程关键技术。     

考虑温度影响的沥青路面层间黏结力学响应分析

为了研究不同温度下的层间黏结料的黏结强度,通过室内剪切试验建立了层间黏结料的强度～温度方程,引入层间黏结强度温度指数φ表征不同温度下的黏结状况。借助ABAQUS有限元分析软件,对不同黏结状态下半刚性基层沥青路面各结构层内应力进行了计算分析,研究了不同黏结状态对路面结构力学响应的影响。研究结果表明:温度较低时,层间黏结状态的变化对路面各结构层应力的影响并不明显;当温度高于35℃时(φ<0.6),面层结构最大拉应力σ_max、最大剪应力τ_max出现了非线性快速变化;温度变化对基层、底基层黏结性能影响不明显。研究成果对科学解释沥青路面在不同温度下黏结性能行为机理提供了有力依据,为改善层间黏结条件、提升路面整体性能提供了理论支撑。     

层间结合状态对沥青路面结构力学和寿命影响分析

层间结合状态是影响路面结构力学和使用性能的重要因素。鉴于当前我国沥青路面设计规范中路面层间的完全连续状态假定存在缺陷,采用Goodman模型对路面层间结合状态进行描述,通过BISAR3．0软件计算和对比了不同层间结合状态条件下的路面结构力学响应,并结合结构力学指标进行路面性能分析和寿命预估。结果表明：层间结合状态由连续变化为光滑过程中路面力学指标、使用寿命和服务水平将处于不利状态。     

全厚式沥青路面层间接触状态数值模拟

路面各层间的接触状态直接影响着路面的使用性能.通过有限元仿真模拟全厚式沥青路面不同的层间接触状态,并采用路表弯沉、沥青层底拉应变以及土基顶压应变3大指标分析其对路面寿命的影响.计算结果表明,对于全厚式路面来说,基层与底基层之间保持连续比面层与基层之间保持连续更为重要.根据路表弯沉计算最大路面寿命,若沥青稳定基层与底基层之间是不连续的,则其路面寿命由沥青层底拉应变决定;反之,路面寿命则由土基顶压应变决定.     

沥青路面层间结合状态对路面受力状态的影响综述

近年来沥青路面在中国得到迅猛发展,但是在层间结合状态方面暴露出的重大问题导致沥青路面的早期病害愈发严峻。为了预防和减少沥青路面出现的各种病害,该文分析了沥青路面层间结合状态的影响因素,总结了层间结合状态对沥青路面不同力学指标的影响,同时对如何提高与改善沥青路面的层间结合状态的技术措施进行了归纳。     

层间接触状态对半刚性基层沥青路面使用寿命的影响分析

基于弹性层状体系,利用Kenlayer程序研究了标准轴载作用下半刚性沥青路面层间接触状态对路面结构使用寿命的影响。分析结果表明:层间接触状态对路面结构层中应力的分布和路面使用寿命均有重要影响。完全连续状态下的路表弯沉值、结构层层底拉应力和路基顶部压应力要小于非完全连续状态的情况,基面层间的接触状态所产生的影响要大于面层间的接触状态。层间接触状况较差时,路面结构的使用寿命会有明显下降。层间完全连续状态下的路面使用寿命,几乎是其它层间接触状态下的2~4倍。因此,铺设路面时适当铺洒粘层和透层,可保证层间连续性,     

考虑制动荷载及横观各向同性的沥青路面动力响应研究

为了研究横观各向同性和制动荷载对沥青路面结构力学性能的影响规律,该文运用有限元分析软件建立了三维有限元模型,对沥青路面结构层在不同的横观各向同性系数α和附着系数μ等条件下的水平位移、竖向位移、水平剪应力、竖向剪应力进行了系统研究。结果表明:(1)横观各向同性系数α和摩擦系数μ对半刚性基层沥青路面的水平位移和水平剪应力影响显著,对竖向位移和竖向剪应力的影响比较小,这也是目前中国沥青路面经常发生推移、拥包的主要原因;(2)竖向剪应力峰值随横观各向同性系数α的增大而减小,并且随着深度从0.02m增加到0.16m,竖向剪应力峰值先增大后减小。     

沥青路面层间平整度的传递分析

从理论和实际两方面，采用数学归纳法和数理统计，分别分析了沥青路面下层平整度对上层平整度的显著影响。根据实际状况，不同的施工单位可以建立相应的路面结构平整度层间传递模型，用于沥青路面施工质量的控制。     

两种典型沥青混凝土路面结构沥青层饱水状态动力响应三维有限元分析

水和动态荷载耦合作用是沥青混凝土路面发生水损害的主要原因.首先基于多孔介质理论,假定路面结构中的沥青混凝土材料为完全饱水的多孔介质材料,对两种典型路面结构--半刚性沥青混凝土路面、具有柔性基层的半刚性沥青混凝土路面分别建立了三维有限元模型;而后对比分析了两种路面结构在动态荷载作用下的竖向应力、竖向应变、孔隙水压力的空间...     

半刚性沥青路面基面层间不同结合状态下的力学分析

针对半刚性沥青路面的基面层间的不同接触状态,采用BISAR 3.0(BitumenStress Analysis in Road)程序对旧水泥混凝土路面上半刚性沥青路面加铺层结构进行了应力分析,结果表明基面层间的最大剪应力及沥青层和基层的层底最大拉应力随着接触状态的劣化而增大.因此,良好的基面层结合状态可提高加铺层的抗疲劳开裂能力及层间抗剪切推移能力.