东北季冻区透水沥青路面低温抗裂性分析

为了将具有良好排水、抗滑性能的透水沥青路面应用于东北季冻区,对季冻区气候环境下的透水性沥青路面低温抗裂性进行建模。基于东北季冻区年/日温差大、冬季寒冷、冰冻期长等特点,依据沥青路面温度场理论,利用ABAQUS有限元分析平台建立透水沥青混凝土(OGFC)、密级配沥青混凝土(AC)路面结构温度场,并探讨了2种材料路面结构的温度场变化规律;同时进行低温-荷载耦合对比分析,明确了低温日下2种路面结构面层层底水平拉应力变化规律。研究结果表明:1)在寒冷气候下路面结构温度场的分布规律为路表>面层中部>气温>面层底部(基层顶部)>基层中部>基层底部;OGFC面层比AC面层抵抗温度应力对路面结构损害的程度更强。2)在低温-荷载耦合作用下,OGFC路面面层底部水平拉应力值小于AC路面,平均值为1.85 MPa,低温抗开裂的效果更显著;推荐东北季冻区OGFC路面面层合理厚度为4~5 cm。研究结果可以为东北季冻区建造透水沥青混凝土路面提供低温性能方面的参考依据和数据支持。