沥青混合料疲劳的影响因素

对沥青混合料的疲劳反应受荷载条件、材料性质及环境条件因素的影响进行了探讨。     

沥青路面裂缝原因分析与预防措施

(1)影响裂缝的主要因素有沥青和沥青混合料的性质、基层材料的性质、气候条件、交通和车辆类型、施工因素等。就沥青路面开裂的主要原因而论，可分为两大类：即荷载型裂缝和非荷载型裂缝。     

超薄沥青路面早期损害裂缝和车辙的特点分析

根据非洲刚果（布）国家一号公路实地实验数据,采用M EPDG软件进行建模,在实际荷载水平及路面材料性质下,分析超薄沥青路面早期病害的原因,变化各层材料弹性模量和厚度,对车辙深度和疲劳裂缝等指标对结构强度和早期损害的影响,取95％保证率下符合可靠性要求的结果。进一步分析路面结构对高交通增长率的抵抗能力强弱,提出针对降低超薄沥青路面早期损害的措施。     

祁临高速公路路面大修时机理论探究

沥青路面面层直接承受行车荷载和环境的作用,对其最基本的要求是耐久、平整和抗滑。随着通车早期未治超重载车辆的逐渐增多,再加上高速、大流量和渠化交通的联合疲劳作用下沥青路面出现早期损坏。主要针对荷载疲劳作用对沥青路面的影响进行探究,确定基于荷载疲劳作用的路面大修时机及方案。     

荷载和变温综合作用下沥青路面非线性疲劳损伤研究

介绍了沥青路面的非线性特征以及描述材料疲劳寿命的不同数学模型,探讨了损伤与荷载和温度的关系。在收集气象资料、实测沥青层各深度范围内温度状态以及与最大拉应变相关性分析的基础上,提出以沥青层层底温度作为疲劳损伤分析的设计温度,并通过回归分析建立疲劳温度与气温和层厚的预估模型。最后通过基于Chaboche疲劳模型的ABAQUS有限元程序,对车辆荷载和变温综合状态以及仅车辆荷载状态下的沥青路面进行疲劳损伤比较分析,结果表明,考虑荷载和变温综合作用的疲劳损伤要远大于仅考虑荷载的情况,当超载一倍时,损伤程度更加严重。     

基于神经网络理论的沥青混合料疲劳性能的预测模型

荷载条件、环境条件以及沥青混合料性质都会影响沥青混合料的疲劳性能。而疲劳试验所得出的疲劳方程不能反映众多因素对沥青混合料疲劳性能的影响。本文将荷载间歇时间、加载频率、试验温度、沥青混合料空隙率、沥青软化点、沥青用量等6个影响因素适当组合,在MTS材料试验系统上进行了不同条件下的应力控制的疲劳试验;然后,运用遗传算法和神经网络理论来考虑各因素对沥青混合料疲劳性能的影响,得出一种较为完善的沥青混合料疲劳性能的预测模型。研究表明,这种方法是科学和可行的,所得出的预测模型的精度较高。     

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。     

沥青混合料疲劳性能影响因素的灰关联分析

荷载条件，环境条件以及沥青混合料本身性质都会影响沥青混合料的疲劳性能，研究了荷载间歇时间、加载频率，试验温度，空隙率，沥青针入度，沥青用量六因素对沥青混合料疲劳性能的影响程度。首先将影响因素适当组合，在MTS材料试验系统上进行了不同条件下的应力控制的疲劳试验；然后灰关联的分析方法，分析了各影响因素与沥青混合料疲劳寿命的关联程度；最后，讨论了各因素是如何影响沥青混合料的疲劳性能的，研究表明，各因素对沥青混料疲劳性能影响程度大小顺序为：荷载间歇时间→试验温度→沥青针入度→加载频率→混合料空隙率→沥青用量。     

基于半刚性沥青路面混合料的疲劳和断裂分析

分析了半刚性渐青路面在重复荷载作用下产生的疲劳和开裂，提出了作用应变对沥青混合料的疲劳性质的重要性。从实验室的研究资料表明，沥青和集料两的性质都影响着混合料的疲劳特性。集料级配，混合料密度和沥青的流变性质对达到破坏的荷载重复次数都有一定影响。用应力控制方法时，疲劳寿命随着混合料劲率的增加而增加。但是，用应变控制方法时观测到的却是相反的趋势，即疲劳寿命随着劲度的增加而减小。结合半刚性沥青路面混合料的疲劳和断裂进行了阐述，并预估其在正常使用下的疲劳寿命。以提高疲劳强度，延长路面使用年限，为路面设计提供参考。     

沥青路面基层材料抗裂性能研究

针对沥青路面的抗裂性能,采取重复施加疲劳荷载的方法对材料试件进行疲劳试验。对比分析ATB-25型沥青混合料、AC-25型沥青混合料、水泥稳定碎石及水泥乳化沥青碎石4种常用的沥青路面基层材料的抗裂性能,研究其在动静载条件下的抗裂规律。研究结果表明:4种基层材料中沥青混合料的抗开裂性能较好,其中AC-25型沥青混合料抗开裂性能最好,ATB-25型沥青混合料抗开裂性能次之,水泥稳定碎石的抗开裂性能最差;水泥剂量对水泥稳定碎石类材料终裂次数影响显著,增加水泥剂量使裂缝贯穿速度明显增大。     

水泥碎石基层施工技术

我国高速公路上使用水泥稳定碎石作为上基层,直接承受面层传递的荷载和其他因素的影响。水泥稳定碎石材料的性质和基层的整体质量,对沥青路面的使用性质和使用寿命都有非常重要的影响。材料选取高速公路水泥稳定碎石基层采用厂拌法拌和,摊铺机摊铺。压实厚度     

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。     

考虑横观各向同性疲劳损伤的沥青路面数值模型

为研究车辆荷载作用下沥青路面的疲劳损伤问题,假定路面结构内受拉区的疲劳损伤横观各向同性,推导了沥青路面考虑横观各向同性疲劳损伤的本构方程.采用FORTRAN语言开发了材料子程序UMAT,结合有限元分析软件ABAQUS,得到了沥青路面的横观各向同性疲劳损伤数值分析模型.通过对该模型在不同荷载下的疲劳寿命分析,建立了荷载-疲劳寿命曲线,与试验结果进行对比,验证了模型的可靠性,并分析了损伤度及水平拉应力在路面结构内的分布规律.研究结果表明:疲劳损伤主要分布在基层底面双轮中心线附近,该位置最先产生疲劳裂纹,随着荷载作用次数增加,受损区水平拉应力在减小的同时,分布规律也发生了很大的改变,其最大值位置沿道路竖向从基层底面向上移动,沿道路横向从双轮中心线位置往两侧移动;本文方法得到的路面疲劳寿命与试验结果吻合较好,相对误差在4.57%~9.82%之间.      

高速公路中面层抗高温车辙成因

车辙的形成在车辆荷载的作用下,沥青路面的车辙产生于:一是路面材料的塑性流动;二是疲劳车辙;三是路基路面材料的后继压实;四是结构性车辙。     

加速加载条件下沥青路面疲劳破坏分析

建立沥青路面有限元模型,按照我国沥青路面设计规范对所建模型施加1次标准荷载进行静力分析,然后施加200万次的循环标准荷载,进行疲劳破坏分析。模拟结果表明,在仅考虑载荷作用时,沥青路面疲劳破坏首先发生在轮迹中心处,然后向两侧扩展。     

沥青路面损坏原因分析及控制措施

沥青路面在行车荷载的反复作用和自然因素的不断影响下,会逐渐出现损坏。由于环境、材料组成、结构层组合、荷载、施工和养护等条件的变异．损坏的形态多种多样样,常见的沥青路面破损类型主要有裂缝、车辙、水损坏、表面功能下降、松散和坑槽。本文主要从以下几个方面控制沥青路面的损坏。     

沥青混合料高温稳定性的影响因素

沥青混合料是由沥青、粗骨料、细骨料和矿粉以及外加剂所组成。影响沥青混合料高温性能的因素是很多的．主要分为内在因素和外部条件。内在因素主要是指沥青的性质和稠度．矿料的级配组成．矿料颗粒的形状等。而外部条件与材料的内在因素结合在一起时就会对沥青路面产生综合影响,如外界温度和交通荷载等。     

钢桥面浇注式沥青铺装复合梁疲劳损伤规律分析

浇注式沥青混合料作为钢桥面典型铺装材料之一,与正交异性钢桥面板构成的组合结构,共同承载车辆荷载.为了探讨钢桥服役期间浇注式沥青混合料材料参数对其复合结构疲劳损伤规律的影响,采用三点加载的复合梁疲劳试验,采集试验过程中荷载、变形参数,计算复合梁损伤变量,分析材料模量、铺装厚度、荷载水平对复合梁疲劳损伤的影响程度.结果表明:相同变形条件下,较高模量的材料提高了铺装层刚度,但自身衰变速度相反更快;厚度变化与复合梁疲劳损伤速率基本呈线性关系;荷载变化对其影响非常大,特别是当施加的荷载初始挠度由0.6 mm增加到0.8 mm时,复合梁疲劳损伤速率加快了180％.     

基于路面加速加载的沥青路面疲劳损伤预估模型标定方法

为提高工程应用中沥青路面疲劳损伤预估模型的可靠性，提出了一种结合小型试件试验与足尺路面加速加载试验的模型标定方法；基于路面疲劳损伤发展特征分析，提出采用非线性增量递归法的沥青路面累积疲劳损伤分析方法，适用于疲劳损伤预估模型由小尺寸试验向足尺试验条件的转移与外推；基于小尺寸试件试验疲劳寿命预估模型构建了足尺沥青混合料层疲劳损伤预估模型，利用疲劳寿命预估模型转移方程实现足尺路面加速加载条件下的疲劳损伤预估；为确定模型转移方程，提出了基于路面加速加载试验的疲劳损伤标定方程，推导了疲劳损伤预估模型待定系数标定方法；利用重型荷载模拟器实施了级配碎石组合式基层沥青路面足尺试验路段加速加载试验，结合路面钻芯试样动态模量与四点弯曲疲劳试验，标定和验证了沥青混合料层的疲劳损伤预估模型。研究结果表明：非线性增量递归法可考虑材料非线性、性能衰减和加载历史对结构层疲劳损伤累积的影响，符合实际路面疲劳损伤发展规律；利用标定确立的疲劳损伤预估模型可以预测试验路不同加载区间沥青混合料层的累积疲劳损伤，50%和90%的预测值相对实测结果的误差分别小于3.1%和20.0%,表明该预估模型具有一定可靠性；提出的模型标定方...     

冷再生基层沥青路面疲劳设计指标和设计标准研究

以现有理论为依据进行试验并获得结果,从中分析出冷再生基层沥青路面疲劳性能影响的主要因素即各结构层模量及厚度。通过分析得出了冷再生基层沥青路面的面层与基层疲劳设计标准,在设计中引入路表弯沉作为参考标准进行面层设计,引入容许拉应力作为参考标准进行基层设计;结果表明若材料参数、环境参数及荷载参数在规定的合理范围内,路表弯沉及层底拉应力指标作为冷再生基层沥青路面的设计指标,其抗疲劳性能设计可以达到施工要求,满足冷再生基层设计目标。