旧水泥路沥青加铺层反射裂缝影响区域分析及加固方法

针对城市旧水泥路面改造常见的反射裂缝病害,研究旧水泥混凝土路面加铺沥青罩面结构的板间接缝构造方法,以提升旧水泥路面加铺沥青面层的路用性能。分析确定旧水泥混凝土路面反射裂缝影响区域,提出旧水泥混凝土路面加铺沥青罩面结构混凝土板间接缝处结构加固技术方法,即在旧水泥混凝土板块接缝处植入马蹄形加强筋。数值计算结果及工程应用结果显示:旧水泥混凝土板间接缝构造方法,有效利用了旧水泥混凝土路面的剩余强度,降低了原水泥路面板间接缝处弯沉差造成的反射裂缝病害。     

纤维沥青混凝土车辙试验的随机有限元细观模型仿真

基于沥青混凝土粘弹性特征和纤维弹性特性,从细观角度提出了纤维、沥青混合料组成的两相复合材料数值分析方法,得到了纤维对沥青混凝土路用性能增效的有限元模型。以聚丙烯晴(PAN)纤维增强沥青混凝土(SMA—13)为对象,研究了不同温度环境下纤维体积分、长径比对沥青混凝土路用性能的影响。通过不同纤维掺入量、长度和不同温度下的沥青混凝土车辙试验,验证数值模型的合理性。结果表明:纤维增强沥青混凝土有限元模型可以较好表征纤维对沥青混凝土增效行为特征,与实验结果相符性较高;在研究的试验范围内,沥青混凝土(SMA—13)中纤维(PAN)最佳掺入量、长度分别为0.4%、6~9mm。     

基于应力强度因子的旧水泥路面沥青加铺层反射开裂特性研究

在路面改造中,旧水泥路面加铺沥青是一种十分有效的方法,但容易出现反射裂纹的问题。该文运用断裂力学和有限元数值模拟相结合的方法,研究在交通载荷作用下沥青表层反射裂纹扩展情况。通过应力强度因子对产生病害的路面进行了疲劳断裂寿命预估。探讨了裂纹反射深度、沥青加铺层弹性模量和厚度对产生病害路面疲劳断裂寿命的影响。研究表明:反射裂缝在交通载荷作用下以Ⅰ和Ⅱ型扩展为主;整个反射裂纹上最危险点在裂纹的边缘,比较容易发生裂纹扩展;交通载荷作用在水泥混凝土板边缘处对路面破坏最严重;反射深度越深,剩余的疲劳断裂寿命越少;增加沥青加铺层的厚度和降低沥青加铺层的弹性模量能够增加其疲劳断裂寿命;相比改变加铺层弹性模量,增加加铺层厚度对于路面的疲劳断裂寿命影响更明显。