沥青路面动应变响应及其动荷载作用等效换算

通过现场动态实测试验,获取了在FWD冲击荷载与BZZ-100标准行车荷载作用下沥青面层底部的应变响应特征及其温度敏感性,研究了FWD冲击荷载与标准行车荷载作用间的等效换算关系。研究表明:在动荷载作用下,沥青面层底部主要呈受拉状态,其纵向应变响应大于横向应变;应变响应量随FWD荷载增大而增大,随行车荷载车速增大而减小;面层层底应变响应的温度敏感性主要与路面结构组合有关,受荷载变化的影响较小;面层底应变响应的温度敏感性排序为:倒装式路面S2>组合式路面S3>半刚性路面S1;随着FWD荷载增大,与其等效的行车荷载所对应的车速水平逐渐降低;在相同FWD荷载下,不同类型路面对应的等效行车荷载速度水平为:S1>S3>S2;建立了FWD荷载与标准行车荷载间的等效换算关系,有助于FWD荷载更准确地模拟实际行车荷载。

基于压-直剪试验的沥青路面层间剪切疲劳特性

为探讨沥青路面在车辆荷载作用下的层间剪切疲劳特性,利用自主研发的压-直剪试验加载装置,对含层间界面的沥青混合料复合小梁进行层间压-直剪剪切疲劳寿命测试。通过改变3种环境温度(25℃、35℃、45℃)、2种黏层油用量(0.3、0.5 L/m^2)、5种剪切应力水平(0、0.03、0.06、0.1、0.2 MPa)及4种压应力水平(0.16、0.18、0.2、0.22 MPa)等试验条件,研究上述因素对复合小梁试件层间剪切疲劳寿命的影响规律。研究结果表明:随着温度升高,在25℃~45℃区间,0.3、0.5 L/m2黏层油用量下的层间疲劳寿命平均降幅分别为47.12%、72.79%,黏层油用量较多时层间剪切疲劳寿命对温度变化更敏感;随温度升高,在相同温度梯度内,相对常温区间段[25℃,35℃)小梁层间剪切疲劳寿命的变幅大于相对高温区间段[35℃,45℃];随着压应力水平增大,层间剪切疲劳寿命也逐渐增大,但其增大趋势随着温度升高逐渐减弱,当温度为45℃、压力0.2 MPa时,层间疲劳寿命仅521.8 s;随着剪切应力增大,在25℃、35℃、45℃条件下,层间剪切疲劳寿命下降速率(分别为k1、k2、k3),存在k2>k1、k2>k3的关系,且常温(25℃)状态下剪切应力对层间剪切疲劳寿命的影响不明显,而高温(45℃)状态下层间剪切疲劳寿命整体水平较低,剪切应力增大时其层间剪切疲劳寿命衰减效果也不明显。

基于切-拉拔试验的沥青路面层间黏结性能研究

为研究沥青路面在车辆荷载作用下的层间黏结特性,采用自主研发的能施加水平推力的切-拉拔装置进行层间黏结试验。通过正交试验,测试了不同温度、水平推力和黏层油用量等条件下沥青混合料复合试件的层间黏结强度,分析了各因素对黏结强度的影响规律,并通过敏感性分析确定了各因素的影响程度;采用多元非线性回归方法和SPSS统计软件,分析了层间黏结强度与温度、水平推力和黏层油用量的关系,构建了低温、常温、高温3种温度下沥青路面在切-拉拔力综合作用下的层间黏结模型,并验证了该模型的可行性。研究结果表明:水平推力削弱了层间黏结整体性能,层间黏结强度降低,当黏层油用量为0.8kg/m2时,水平推力由0 MPa增至0.2 MPa,其黏结强度降至原有的1/3;随着水平推力的增加,层间黏结强度随黏层油用量的增加呈先增后减趋势,但影响程度逐渐减弱,最大黏结强度所对应的合理黏层油用量为0.8~1.0kg/m2;随着温度的升高,层间黏结强度迅速降低,温度越高,水平推力对层间黏结强度的影响幅度越大,当温度为50℃、水平推力为0.2MPa时,层间黏结强度降为0MPa;不同温度区间层间黏结强度下降趋势不同,低温最快、常温变缓、高温最慢;各因素对层间黏结强度影响大小的顺序为温度、水平推力、黏层油用量。