福建省典型倒装路面结构温度场数值模拟

采用有限差分方法编制温度场模拟程序,模拟福建省典型倒装沥青路面结构温度场的时空分布规律.研究结果表明:倒装路面结构基层温度最高值高于半刚性路面基层,且最高、最低变化幅度与基层温度梯度明显低于半刚性路面结构,因此,在半刚性基层上铺设级配碎石和沥青碎石,能较大程度改善基层顶部的温度变化幅度与基层内部温度梯度,可减小由半刚性基层温缩引起的反射裂缝.

倒装路面结构在移动荷载下的力学响应分析

通过阐述有限元的动力方程建立理论依据,利用ANSYS建立路面结构和移动荷载的有限元模型,并计算倒装结构在移动荷载下的力学响应。结果表明,在移动荷载下的路面结构响应较静载小,车速的变化对其响应的影响较大,大体呈线形分布关系。在现有的路面设计理论和路面施工的基础上提供了一定的理论参考。

沥青面层结构参数对倒装路面结构非线性响应分析

级配碎石过渡层能有效防止或减少半刚性基层反射裂缝,改善沥青路面排水条件,但级配碎石模量低,具有非线性应力应变特性,将其作为过渡层置于沥青面层与半刚性基层之间,会改变原路面结构应力状况。通过使用非线性路面设计程序,从沥青面层厚度、模量两个路面结构参数分析路表弯沉值、面层及半刚性基层层底拉应力、土基顶面压应变等控制指标。归纳总结沥青面层厚度以及回弹模量变化对路面各个结构层的拉、压、剪切等力学响应规律,对倒装结构组合设计具有重要的参考价值。

倒装路面结构面层在移动荷载作用下的层底拉应力分析

利用ANSYS建立倒装路面结构在移动荷载作用下的有限元模型,研究超载对于倒装路面结构沥青面层疲劳寿命的影响。结果表明,在车辆荷载作用下,倒装结构沥青面层层底拉应力比半刚性路面大,在移动行车荷载作用下可达到0.17MPa;沥青面层层底拉应力随行车速度增加有小幅增加,增加幅度在15%以内;随荷载水平增加,倒装路面结构沥青面层层底拉应力呈线性增加,在超载100%时,沥青层层底拉应力为标准轴载情况下的1.7倍。

典型倒装沥青路面结构设计参数的权重分析

以福建省浦(城)南(平)高速公路中所采用的典型倒装结构沥青路面为例,通过BISAR3.0软件计算路面的弯沉及各结构层拉应力,采用灰色关联法分析路面各结构层的厚度和弹性模量对各设计指标的敏感程度与权重.研究结果表明,当某一设计指标值偏大时,可采用以下对应措施:增大级配碎石层厚度以降低路表弯沉;减小水稳层厚度以降低路表拉应力及AC-20C层底拉应力;减小级配碎石层厚度以降低ATB-25层底拉应力;减小水稳层弹性模量以降低水稳层底拉应力.

级配碎石沥青路面倒装结构力学响应分析

倒装结构中,级配碎石层由下基层变成上基层,引起受力状态明显变化,分析和了解此变化规律有助于优化路面设计。现采用ABAQUS建立动载下不同沥青路面结构的有限元模型,分析路面在不同结构参数下的力学响应。结果表明:与半刚性基层路面相比,倒装结构能够适当发挥材料的特性,有效防止反射裂缝;但弯沉较大,且容易产生Top-Down裂缝,疲劳寿命较短。可以通过改变各结构层的厚度和模量来改善。

倒装式柔性基层路面结构疲劳性能灰关联分析

利用有限元软件建立多个不同的倒装式路面结构模型进行计算,并将计算结果导入到nSoft软件进行疲劳分析,得到不同倒装式路面结构模型的抗疲劳性能。根据灰色关联分析理论,对得到的不同倒装式路面结构的抗疲劳性能进行灰关联分析,得出各倒装式路面结构参数对倒装式路面结构抗疲劳性能影响程度的依次顺序。研究结论对以提高倒装式路面结构抗疲劳性能为目标的路面结构调整有一定的指导作用。

基于荷载响应分析的倒装式路面结构应用前景分析

为了研究倒装式路面结构是否适用于重载交通,通过有限元建模对比分析国内常用的半刚性路面结构与倒装式路面结构在不同的超载工况的力学响应,并计算倒装式路面结构在移动荷载作用下的变形。结果表明,不必过多地担心倒装式路面结构永久变形,倒装式路面结构在重载交通下仍有较好的应用前景。

倒装结构路面研究进展

介绍了国内外倒装结构路面的研究现状,阐述了级配碎石基层的力学特性和测试方法,总结了用以描述级配碎石基层力学特性的本构模型,探究了以有限元数值模拟为基础的倒装结构路面结构分析方法,最后对倒装路面的进一步研究进行了展望。

东南亚地区级配碎石施工工艺优化

东南亚地区常年高温,雨季时间在6个月左右,年降雨量在1000 mm~3000 mm。柬埔寨某高速公路按照国内规范设计施工,但在实际施工过程中与当地的施工规范和经验在初压、复压、提浆、收面、验收等工序产生了冲突。为了解决冲突,通过试验对比不同工艺施工的结果,选择出相对优化的工艺,保证级配碎石质量的同时减少人机料的投入,提高施工效率。