基于力学分析的隧道复合式路面设计指标

基于ABAQUS三维有限元分析方法,构建了矩形荷载作用下的隧道复合式路面力学分析模型,计算了不同沥青层厚度、沥青层模量、水泥混凝土层厚度、基岩模量、荷载大小以及层间接触状况等参数下的复合式路面结构响应,分析了复合式路面结构组合、材料性质与荷载参数对复合式路面力学特征的影响,提出了隧道复合式路面设计关键控制指标,以期为复合式路面结构设计提供理论依据。     

旧水泥路面碎石化加铺级配碎石与沥青罩面结构组合设计参数研究

结合工程实际,针对旧水泥路面碎石化加铺级配碎石与沥青罩面结构,利用有限元计算方法量化分析了不同级配碎石层厚度及模量、沥青罩面层厚度对罩面结构的变形及力学性能影响,确定了该罩面结构组合设计参数的合理取值范围,可为旧水泥路面碎石化加铺级配碎石与沥青罩面结构组合设计提供参考。     

广梧高速公路试验路段的路面结构组合设计

路面结构组合设计是路面设计的重要组成部分。以往路面设计方法对路面各层的作用和受力特点考虑不足,从而导致路面结构设计欠合理,致使路面损坏(尤其是重载交通)日益严重。依托广梧高速公路开展的重交通长寿命沥青混凝土路面设计施工技术研究课题,是在吸收国外已有长寿命路面结构研究经验的基础上,结合我国多年的研究实践积累,提出了考虑路面各层受力特点和作用的长寿命路面结构组合设计方法,并修建了3种试验路结构。     

影响高速公路路面结构应力分布的因素分析

在室内对路面各层和路基材料进行试验,以获得力学计算参数;考虑公路超载情况,利用有限元软件,对高速公路路面结构进行建模计算;并进行分析影响路面结构应力大小和分布的因素(主要包括路基刚度、层间连结状态),为高速公路路面结构设计和施工应用提供理论依据和指导经验.     

影响高速公路路面结构应力分布的因素分析

在室内对路面各层和路基材料进行试验,以获得力学计算参数;考虑公路超载情况,利用有限元软件,对高速公路路面结构进行建模计算;并进行分析影响路面结构应力大小和分布的因素（主要包括路基刚度、层间连结状态）,为高速公路路面结构设计和施工应用提供理论依据和指导经验。     

浅析重载道路路面的设计方法

首先对路面设计指标进行分析,对重载沥青路面荷载图式进行研究,对重载沥青路面荷载图式进行阐述,然后分别探讨了交通参数、重载交通道路路面结构组合设计及厚度计算,提出重载道路设计方法使用条件以及设计步骤.     

沥青路面复合基层的合理结构研究

为了确定沥青路面柔性基层与半刚性基层组成的复合基层的合理结构．通过构建复合路面计算模型．利用BISAR程序计算了不同轴载作用下路表弯沉、路面各层底应力、各结构层的顶面压应力及各层面剪应力．并对其分布规律进行了探讨。通过调整面层、柔性基层与半刚性基层的厚度．对复合基层沥青路面进行了重载作用下结构内力响应分析,并提出了复合基层设计参数的合理取值。     

长寿命沥青路面结构组合探讨

参照国外长寿命路面结构,对我国长寿命沥青路面结构组合设计进行了探讨。认为路面结构极限应变的存在是长寿命路面设计理念的基础,提出路面基于抗疲劳和抗永久变形的结构组合原则,并根据国外典型结构组合提出长寿命路面结构组合设计框架,同时提出路面各结构层须分功能进行设计,最后提出了路面设计的3个力学指标,对我国长寿命路面结构组合设计具有重要借鉴作用。     

山区重交通抗车辙路面结构优化研究

运用有限元软件对路面结构进行数值模拟,分别对荷载、坡度作用及层间接触状态作用下的层底应力进行分析,总结设计方法中存在的不足。针对如何提高基层适用性,减少路面车辙,对路面结构设计指标、参数和结构组合做出优化,为确保基层在不同使用条件下的良好适用性提供技术支持。     

中法沥青路面结构设计对比研究

基于中法现行沥青路面设计规范,将两国沥青路面设计理念、设计理论及指标、设计参数和方法进行对比分析。研究发现:法国是将路基路面作为整体进行设计的,路面结构类型除比中国多了全厚式沥青路面结构外,其余路面结构类型相似。两国沥青路面设计理论相同,但法国路面设计指标比中国少了沥青混合料层永久变形和沥青面层低温开裂两个指标。两国设计均包括结构层组合与厚度拟定、设计参数和方案确定与验算,但设计参数取值或计算方法存在差异。两国均采用体积法进行混合料设计,但法国沥青路面材料与结构设计联系更紧密。值得注意的是,法国沥青路面设计特别注重路面抗冻性检验,而中国只建议在季节性冻土地区考虑。研究成果不但有利于完善中国沥青路面设计方法,而且能为援非道路建设者快速了解法国沥青路面设计方法提供帮助。     

基于正交分析的高速公路沥青路面状况影响因素研究

路面状况指数(PCI)是表征路面病害严重程度的重要指标,也是进行养护决策及养护设计的关键参数。基于我国北方某省高速公路网路面技术状况开展的12年跟踪观测数据开展深入挖掘工作,针对交通量、路龄、沥青层厚度3个影响路面使用性能的主要因素,结合全省数据样本特征,分别划分出了3个代表性的数据区间,从而组成了27种不同的影响因素组合。但受限于本区域路网的建养方式特点,很难凑齐同时满足这27种因素组合的观测路段,故利用正交分析表来安排与分析多因素条件下路面使用性能的变化规律。在全部27种水平组合中,挑选有代表性的水平组合,建立了9种组合矩阵。通过分析各组合类型路面使用性能的差异,可定量化比较3个因素对PCI指标的影响程度,并拟合PCI指标随着各影响因素指标的变化而衰变的规律。通过计算分析发现,交通量与沥青层厚度两个因素对PCI指标值的影响较为显著,其中沥青层厚度的影响最大;而在对PCI指标衰变速度的影响方面,3个因素均呈现出显著的影响效果,其中交通量的影响最为显著。在路面建设及养护的过程中,建议在条件许可的范围内,采用沥青层厚度大于22 cm的结构组合形式,以实现更为优越的路面使用性能要求。     

半刚性基层长寿命路面结构和材料设计研究

结合长寿命路面工程实例,从结构设计和材料设计方面对半刚性基层长寿命路面应用进行了探索性研究。针对我国近几年来高等级公路沥青路面早期损坏现象调查、损坏原因分析与结构计算结果,结合试验路段高等级公路重载交通的状况,提出本次长寿命路面结构组合设计思路;综合考虑各种沥青路面结构层组合方案在结构设计时中的受力特点及所需考虑的损坏类型,提出本次长寿命路面设计指标和相关的设计参数,并针对不同结构层提出了具体的材料性能要求。通过室内试验和现场检测结果表明:各结构层所用的沥青混合料各项路用性能均满足设计要求,半刚性基层沥青路面具有足够的承载力,其路面结构满足长寿命设计标准。     

路面专题连载 二、路面力学参数和疲劳特性

一、路面的力学参数路面材料的泊松比μ和弹性模量 E 是路面力学计算的重要参数。在路面设计前必需对路面各层材料的μ和 E 值分别进行试验并加以确定。泊松比是材料受力后产生垂直于荷载方向的应变与轴向应变的比值,可写成:     

提高高速公路沥青路面质量的技术途径

本文对沥青路面设计参数及混合料配合比试验，材料选择试验研究，路面各层施工工艺，路面各层结构检验及相应项目研究内容提出了具体做法。对提高沥青路面的耐久性会起到重要作用。     

基于参数关联的正交异性沥青路面力学分析

基于路面材料存在正交异性的特点,利用有限元法对典型的高速公路路面结构进行力学计算,分析了沥青层、水稳层、路基土3类材料正交异性差异对路面力学性能的影响,并着重对比了材料其余参数(泊松比、剪切模量)是否关联变化的影响。分析结果表明:沥青层材料、水稳层材料正交异性差异越大路面力学性能愈不利,考虑材料正交异性时不能忽略材料其余参数关联的影响,路面设计时应合理考虑沥青层、水稳层材料的正交异性差异及参数关联变化的影响。此外,不同的力学指标对各类材料正交异性差异的敏感度有差异,路面设计时应给予相应的关注。     

正交设计法在柔性路面优化设计中的应用

近十几年来,随着我国公路运输事业的发展,高等级公路的修建逐年增多,高等级公路柔性路面结构层次多,造价高,如何合理、经济地进行路面结构设计,对保证设计可靠并节省投资,具有非常重要的意义。现行路面设计方法一般都是根据设计者的经验确定结构组合,路面厚度计算往往以某一层作为设计层,其余结构层厚度均按设计者的经验并参照规范有关规定确定,这实际上把多     

基于荷载应力灰关联分析的沥青冷再生路面结构与材料设计

基于灰关联方法,采用有限元方法对沥青冷再生路面结构的荷载应力进行计算分析,探讨了该路面结构与材料设计及其优化方法,结果表明:沥青层厚度对沥青再生结构的应力及弯沉影响最为显著,其次是再生基层厚度,再次是废料掺量,摩擦系数影响最小。再生基层中废料掺量30%、沥青层厚度8cm、再生基层厚度18cm、沥青层与再生基层间的摩擦系数0.5时,为最优结构与材料设计组合。     

基于实测验证的沥青路面力学模型研究

实测不同路面结构温度、应变数据,与不同路面力学模型、参数的计算结果对比,研究与路面实际受力更为相符的力学模型和材料力学参数.对不同路面结构的层间连续状态进行分析,并研究了路面力学指标计算结果的修正方案.结果表明:基于动态模量的弹性层状体系更适于路面力学分析;力学模型中柔性路面、组合式基层沥青路面层间状态可假设为连续,半...     

复合式路面沥青混凝土层压缩量研究

复合式路面结构复杂,上为沥青混凝土层(AC),下为水泥混凝土板(CC).为能够利用FWD对其进行结构评价,采用弹性层状分析程序(BISAR)建立结构模型,从整个设计参数范围、不同层间状态出发,对沥青混凝土层压缩量进行系统研究.结果表明,AC层荷载中心处的压缩量d0主要取决于AC层的厚度与模量,CC板和基层的厚度、模量及其界面情况影响可以忽略不计,由此从不同的层间状态回归出d0与其敏感参数相关的函数关系式,并通过三维有限元计算验证了该关系式是准确可靠的.最终根据此关系式对AC/CC复合式路面剩余寿命进行了预估,从而为复合式路面结构评价及其沥青混凝土加铺层设计提供依据.     

汉宜高速公路沥青路面加铺工程设计

在调查交通参数、气候条件、原路面状况等设计参数的基础上，根据设计规范和国内外沥青路面的研究成果，结合汉宜高速公路的实际情况，进行沥青路面结构组合设计．采用AASHTO罩面设计方法进行结构层厚度计算。