路面竣工后弯沉实测标准探讨——以G312南京段为例

针对现行的《公路沥青路面设计规范》中有关弯沉计算存在的问题,根据动态控制的观点,路面结构层的实测代表弯沉值应以其下一层的实测代表弯沉值为基础进行反算,并通过偏差分析,了解其层间接触状态,计算实际层底弯拉应力,预估其疲劳寿命。     

路面竣工后弯沉实测标准探讨——以G312南京段为例

针对现行的《公路沥青路面设计规范》中有关弯沉计算存在的问题,根据动态控制的观点,路面结构层的实测代表弯沉值应以其下一层的实测代表弯沉值为基础进行反算,并通过偏差分析,了解其层间接触状态,计算实际层底弯拉应力,预估其疲劳寿命。     

路面竣工后弯沉实测标准探讨——以G312南京段为例

针对现行的<公路沥青路面设计规范>中有关弯沉计算存在的问题,根据动态控制的观点,路面结构层的实测代表弯沉值应以其下一层的实测代表弯沉值为基础进行反算,并通过偏差分析,了解其层间接触状态,计算实际层底弯拉应力,预估其疲劳寿命.     

带残留层的冷再生基层沥青路面结构力学行为研究

采用双圆垂直均布荷载模式,利用Shell设计法对带残留层的冷再生基层沥青路面结构力学响应进行分析.结果表明残留层模量、厚度直接影响再生层与残留层层底拉应力,高模量薄厚度的残留层对再生层设计是不利的.在有残留层存在时,冷再生基层沥青路面设计应考虑残留层的厚度和模量.     

路基设计参数对路面设计的影响分析

路面进行组合设计时，应对各个影响因素进行综合考虑，主要考虑因素为沥青路面的混凝土性能和路基的设计参数。土基回弹模量能够反映土基性能，但该指标的测定影响因素较多，如：土类型、土基的压实度和土基的含水量等。针对该现象通过对土基回弹模量进行分析得到路面各项指标的性能。主要研究内容为：土基强度影响因素、土基模量对弯沉值的影响、土基模量对层厚、层底弯拉应力的影响。通过以上研究内容可对土基模量的值进行优化，为路面设计提供理论分析。     

基层设计参数对路面结构力学性能的影响研究

以路表弯沉、基层层底拉应力、底基层层底拉应力为考核指标,以基层厚度、模量和底基层模量为考核因素,采用正交方法进行路面结构组合设计。针对每种路面组合结构,利用有限元软件建立模型进行力学计算并得出结论：基层厚度越大,路面力学性能越好;三个因素对路表弯沉和基层层底拉应力的影响排序为基层厚度〉基层模量〉底基层模量,对底基层层底拉应力的影响排序为基层厚度〉底基层模量〉基层模量。经综合考虑可得到每个设计参数的最优取值。     

沥青层底面拉应变的预估及工程应用

现行沥青路面设计规范中沥青层底拉应力是设计指标值之一,但在现场沥青层底拉应力却无法检测.沥青路面弯沉盆的理论研究和分析表明,沥青层底拉应变与不同位置的弯沉之间存在着一定关系.因此,在现场测得路面不同位置的弯沉,即可计算得到沥青层底拉应变.根据沥青层底拉应变可评估沥青层的使用寿命.实例说明该方法简便可行.     

旧沥青路面对超薄水泥混凝土路面荷载应力影响

为了定量分析旧沥青路面对UTW路面使用性能的影响程度，将UTW路面板视作面层，沥青层视为基层，旧沥青路面基层以下部分视为综合地基，利用弹性三层体系模型，应用三维等参无法，计算分析了旧沥青路面铣刨后剩余厚度、弹性模量与路面板厚度、地基综合模量对超薄水泥混凝土路面荷载应力的影响。研究表明，板底弯拉应力随沥青层厚度至线性变化，且斜率与Es有关；路面板较薄时，控制沥青层厚度大子6cm，有利于UTW路面的使用；对于一定的路面板厚度，当沥青层弹性模量大于某一值后，对路面板底弯拉应力影响很小，可以此值来评价旧沥青层品质；随着Ea的减小，沥青层厚度对板底弯拉应力产生负效应。     

旧公路路面碎石化条件下路面结构设计研究

对旧公路路面进行碎石化试验路段的检测,用不同的施工组合对水泥混凝土板路面进行碎石化,经碾压完成后,进行顶面回弹模量测试,并对破碎后基层顶面回弹模量进行测试,根据标准差和变异系数得出相对较优施工组合为组合2;根据试验路段3标准差和变异系数的验证确定施工组合2的合理性。在组合2的基础上进行路面结构设计和优化,路面碎石化后层顶回弹模选取最不利状态下模量,根据优化的路面结构厚度和材料模量用HPDS-2011计算出的路表弯沉值与FWD实测路表弯沉值进行比较,结果表明加铺方案的结构组合设计满足规范要求。     

移动荷载作用下结构参数对沥青路面的动力响应分析

利用ABAQUS有限元软件建立沥青路面的三维仿真计算模型,分析移动荷载作用下沥青路面的设计指标受结构参数影响的变化规律;结合正交试验,探讨了结构参数的影响权重,在此基础上选择了一种结构参数组合并进行了试算。研究结果表明:(1)面层厚度增加可以显著降低面层底部拉应力,基层厚度增加可以显著降低底基层底部弯拉应力,底基层厚度增加可以显著降低基层底部弯拉应力;(2)面层、底基层模量的增加会减小路表弯沉和路基顶压应变,提高结构层的抗变形能力,但是面层、基层、底基层模量的增加也会导致该结构层底部拉应力的显著增加;(3)在敏感性分析的基础上,合理地选择结构参数组合可以有效地降低沥青路面的动力响应。     

不同荷载作用下半刚性沥青路面力学响应规律

基于半刚性基层路面典型结构建立三维力学模型,综合考虑常载、常载+刹车、超载和超载+刹车4种组合荷载,采用双轮最不利矩形接触面形式,并运用特征路径分析方式,数值模拟了路表及深层内力学响应规律。结果表明:刹车对路表弯沉和路基顶面压应变影响较小,超载影响显著;刹车主要对面层弯拉应力影响较大,并使上面层出现较大拉应力,对基层基本无影响,超载使基层弯拉应力增大显著;超载和刹车对剪应力峰值增大明显,特别是刹车使剪应力增大极其显著;在不同荷载作用下,从路表沿深度方向力学响应峰值位置会发生变化,在进行沥青路面结构设计和力学分析时应取相应位置处的值作为力学控制指标。     

柔性基层沥青路面结构设计参数分析

综合分析了国内外柔性基层沥青路面典型结构,采用正交分析方法,讨论了沥青稳定基层厚度、级配碎石基层厚度及土基模量等关键结构参数对路表回弹弯沉、沥青层层底拉应力2个柔性基层沥青路面性能指标的影响。研究表明:土基模量对于路表回弹弯沉的影响最为显著;当沥青层厚度在25 cm以内时,增加沥青层厚度可以减小沥青层底拉应力,延长沥青路面疲劳寿命。     

应力吸收结构层拉压模量差异对路面力学性能的影响

应力吸收结构层沥青混合料是一种沥青含量较高的热拌沥青混合料,具备较好的弯拉变形性能和抗车辙性能,且其拉伸模量与压缩模量(下文简称“拉压模量”)存在较大的差异。为研究旧水泥路面加铺中该类材料的拉压模量差异对路面结构的影响,针对其不同拉压模量的本构模型,建立32种路面结构模型进行数值模拟,分析材料的模量和厚度对路面力学性能的影响。结果显示:依据以压缩模量模型计算得到的应力吸收结构层材料的层底拉应变结果进行路面设计偏保守;应力吸收结构层材料拉压模量比的降低,对于减小层底拉应变从而降低材料疲劳引起的开裂风险是有利的;应力吸收结构层的层底拉应变与其厚度呈正相关,两种模量模式下计算得到的应变差与厚度呈正相关。     

典型沥青路面结构力学响应的有限元分析

采用有限元的方法构建三维沥青路面模型,研究3种典型基层沥青路面结构(半刚性基层、柔性基层和复合式基层)在车轮荷载作用下的竖向压应力、竖向压应变、剪应力和弯拉应力等的力学响应。研究结果表明：半刚性基层沥青路面的承载能力强、变形小,但其基层和底基层层底的弯拉应力较大;柔性基层沥青路面的最大剪应力较小,但整体变形较大;复合式基层沥青路面由于铺设了柔性过渡层,力学响应介于两者之间,有较大的力学优势。     

路基回弹模量对沥青路面设计参数的影响

路基回弹模量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,分析了路表弯沉、基层底面拉应力、面层剪应力等沥青路面设计参数伴随路基回弹模量变化的趋势。分析结果表明:随着路基回弹模量的增加,路面结构层的力学性能得到明显的改善,路面的理论疲劳寿命也大为提高。     

有限元分析应力吸收层对刚性路面加铺层的影响

采用有限元计算方法,分析了不同应力吸收层在接缝处对沥青加铺层层底拉应力、弯沉差的影响,确定了应力吸收层的合理厚度及模量。     

陡坡路段沥青路面的力学响应

建立不同坡度下的典型沥青路面结构三维有限元模型,能够获得与纵坡、车速相应的路面弯沉、剪应力和层底拉应力的力学响应。计算结果表明：当纵坡增大时,弯沉与层底拉应力的增幅并不十分明显,而剪应力的增幅则比较显著。     

陡坡路段沥青路面的力学响应

建立不同坡度下的典型沥青路面结构三维有限元模型,能够获得与纵坡、车速相应的路面弯沉、剪应力和层底拉应力的力学响应。计算结果表明:当纵坡增大时,弯沉与层底拉应力的增幅并不十分明显,而剪应力的增幅则比较显著。     

沥青路面设计应变指标控制必要性研究

现行沥青路面设计规范中的设计指标为层底拉应力和弯沉,而缺少对于应变指标的控制。文章对比分析了应变、应力、弯沉指标的差异性,对不同类型沥青路面设计指标的选取进行了探讨。研究结果表明,应变指标验算点的位置应取在面层中部、基层的顶部和底部;基层模量与应变指标和应力指标、弯沉的关系呈负相关;指出了应变作为控制指标的必要性;路面类型对设计指标的适用性影响较大,设计指标应根据路面类型而进行相应选取。     

沥青路面基层与面层间结合状态对路面应力响应的影响分析

基层与面层间结合状态的不同将导致沥青路面内部结构力学响应产生突变,对路面结构长期使用寿命产生不利影响。模拟路面真实结构状态,通过BISAR3.0计算软件对不同基-面层间结合状态下沥青路面的层间应力突变进行分析,结果表明,基-面层间结合状态的缺失将直接导致层底拉应力基层间最大剪应力的大幅突变,且极有可能引起层间的累积滑移。