长寿命路面沥青层底拉应变影响因素分析

沥青层底拉应变是长寿命沥青路面在设计中的一个重要指标,可以作为路面是否能够达到长寿命要求的一个初步评价标准。因此,分析影响路面沥青层拉应变的相关因素,以及各因素的影响水平对指导长寿命沥青路面结构材料的设计具有十分重要的意义。

货车单边双轮轮距对沥青面层层底受力的影响

以简化道路模型为对象,以数值计算方法为手段,研究了载重货车不同单边双轮轮距对沥青面层层底应变的影响。结果表明:目前道路设计规范中以单边双轮轮距320 mm作为计算参量不尽合理,会出现低估和高估车辆荷载对道路造成的损伤,并且其影响是不同的;从沥青面层受力来看,现有车辆双轮轮距取值较大,在进行车辆设计时应给予重视。

沥青稳定基层模量对路面结构受力的影响

为优化路面结构,针对不同的沥青稳定基层模量以及不同的结构层厚度等的路面结构组合,应用理论方法对沥青路面结构进行计算,分析了不同因素对沥青稳定基层的层底拉应变、土基顶压应变、表面剪应力等的影响,结果表明:增加基层模量有利于降低基层底和土基顶的应变,较厚的沥青稳定碎石基层并不会增加车辙的危险性,增加底基层厚度能降低基层层底拉应变和表面弯沉,增加土基模量能减小表面弯沉。结果为柔性基层路面的设计、施工提供参考依据。

基于足尺环道内部传感器的沥青面层力学响应长期演化行为

路面内部力学响应是路面设计模型的关键参数,如何获取表达路面结构内部真实力学状态的指标是当前道路工程领域的研究重点。依托RIOHTrack足尺环道试验平台,研究了路面FWD作用时间的响应状态、结构内部力学响应的波动特征,分析了6000万次累计轴载作用下力学响应的时空演化规律。结果表明,路面结构力学响应随季节变化呈周期性波动特性,温度越高,响应越大;随着荷载作用次数的增加,力学响应呈现先减小后增大的趋势,其原因可能是路面材料经历了先压密后损伤不断累计的过程;沥青层底纵向应变与裂缝密度之间可采用指数函数进行描述,沥青层底横向应变与车辙发展速度之间可采用幂函数进行描述,两个函数的决定系数R2均可达到0.8以上,沥青层的力学响应与服役性能间具有较好的相关关系。

具有柔性基层(级配碎石)的半刚性沥青路面设计方法的研究

级配碎石材料在荷载作用下存在一定的塑性变形,这种塑性变形在实际道路上表现为在车辆荷载作用下的路表车辙,本文在吉林通化试验路提出的具有柔性基层(级配碎石)的半刚性沥青路面结构半刚性基层的合理厚度范围的基础上,通过弹塑性有限元的计算,提出采用路表车辙(塑性变形)和沥青下面层层底拉应变控制级配碎石层的厚度来进行具有柔性基层(级配碎石)的半刚性沥青路面结构的设计方法。

沥青稳定基层路面结构的理论研究

根据国内外研究经验,对沥青稳定基层设置、选取不同的基层模量,应用理论方法对不同情况下的沥青路面结构进行计算,结果表明:增加基层模量有利于降低基层底和土基顶的应变,增加底基层厚度能降低基层层底拉应变和表面弯沉,增加土基模量能减小表面弯沉。

半刚性基层长寿命路面合理厚度研究

近年来，随着公路上的交通量以及汽车荷载的不断增加，有些公路通常达不到甚至远低于设计寿命就出现了损坏，需要进行大规模的养护维修或重建。因此借鉴国外长寿命沥青路面设计理念，结合我国的实际情况，开展长寿命路面合理结构研究具有重要的理论意义及使用价值。本文应用计算软件BISA3．0就半刚性基层沥青路面的结构层厚度对长寿命路面关键设计指标，即沥青层底弯拉应变、基顸压应变与面层剪切力的影响进行了细致的计算与分析。

沥青路面面层各结构层疲劳寿命预测分析

为准确预测沥青面层各结构层的疲劳寿命,文中通过现场芯样动态模量试验及落锤式弯沉仪,现场检测获取了长期服役后道路各结构层的模量参数。采用BISAR软件分析沥青路面各结构层在长期服役后的层底拉应变,建立疲劳开裂寿命预测模型,分析比较沥青路面面层各结构层的疲劳寿命。研究表明,①在标准荷载作用下,取芯路段中面层剩余疲劳寿命最大,其次是上面层,下面层疲劳寿命最小;②公路路面技术状况指数PQI与路面剩余疲劳寿命之间不存在明显联系,通过路面表观性能,并不能准确反映路面服役寿命。

日本高速公路沥青路面结构破损分析

高速公路运营使用10多年后,沥青路面可能产生结构性破损而必须更换沥青层,该文通过高速公路汽车累计轴次、交通量和路面结构破损关系调查,以分析高速公路累计交通量和路面结构破损的关系为目的,提出FWD破损率作为路面结构良好与破损的定量评价指标和方法,从10t累计换算轴次与FWD弯沉值、沥青层底面拉应变、路面结构破损类型的关系出发,对其相关性及规律进行整理分析,得出长期稳定路面结构FWD弯沉值和As层底面拉应变的标准,希望能在路面补强层厚度计算和评价路面结构安全性中得到应用。

沥青路面设计指标探讨

通过分析我国现行沥青路面指标及其使用现状,以及探讨我国弯沉指标应用中存在的问题,从而在弯沉计算中引入新的设计控制指标,同时提出在我国路面结构设计中采用多指标设计体系的思路,对于提高路面结构设计的合理性具有重要意义。

长寿命沥青路面结构力学响应的三维有限元分析

长寿命沥青路面是国际道路工程界提出的新技术。本文运用三维有限元程序对4种路面结构进行对比应力分析,分析了结构组合变化对层底弯拉应变的影响。为设计长寿命路面结构提供了必要的理论基础。

基于不同台阶数开挖的路面拼接设计

针对目前改扩建项目中,由单一标高差拼接引起的早期路面病害问题,采用有限元对不同标高差下的拼接方式进行了力学响应分析。分析结果表明:由于新旧路面标高差的变化,拼接所产生的台阶数亦跟随变化;外侧新建车道受台阶数和拼接宽度的影响相对较小;内侧车道沥青层受力基本为拉力,水稳层受压力;接缝自下而上,受力逐渐敏感;接缝越靠近轮迹带,受力越大,当位于轮迹带下时,基本为非轮迹带下的1.5倍。

水泥稳定土路床对路面结构的影响分析

依托某在建高速公路典型路段水泥稳定土路床,通过现场检测和理论计算,分析路床采用水泥稳定处治后对路基回弹模量和路基路面结构性能的影响。结果表明:路床采用水泥稳定处治后,路基顶面弯沉代表值在80~100(0.01 mm)范围,随着路基模量的逐渐增加,沥青混合料层层底最大拉应变增大,基层和底基层的层底最大拉应力减小,路面结构的疲劳寿命增加。建议水泥稳定土路床路基回弹模量取值范围为120~180 MPa。

全厚式沥青路面设计指标和材料动态模量研究

进行室内动态模量试验,分析动态模量和相位角随温度和频率的变化趋势,发现动态模量随着温度的升高而降低,随着频率的增大而增大,变化幅度随着温度的升高而降低;相位角随着温度增加先增大后减小,35 ℃以下时相位角随频率的降低而增加,35 ℃以上时相位角随着频率的降低而降低;利用法国计算软件Alize分析层间状态和各结构层厚度对设计指标的影响,发现路面结构连续时可以显著降低路面的应变水平,富油沥青混合料和高模量沥青混合料可以改善路面结构抗变形能力;基层厚度对设计指标影响最大,其次是联结层厚度。

基于FWD荷载作用的路面力学指标分析

FWD落锤式弯沉仪在路面检测中已经被越来越多地采用。路面结构层厚度及材料的力学性能对于检测结果有着极其重要的影响。基于正交理论,提出具有代表性的试验方案,并通过各组试验的计算结果,分析路面结构参数的变化对于FWD动荷载作用下路面力学性能的影响,对我国FWD检测指标体系的形成具有重要的参考意义。

长寿命沥青路面的设计介绍分析

本文结合长寿命沥青路面结构,建立相应力学模型,并对长寿命沥青路面结构组合设计中沥青路面的层底弯拉应变和产生的剪应力进行了相应分析,对长寿命沥青路面设计理念提出了相应结论和改进建议。

不同结构组合在加速加载试验条件下的动力响应

应用ABAQUS有限元软件模拟MMLS3加速加载试验条件下4种路面结构组合不同结构层层底拉应变的变化,结合试验采集的应变、应力数据分析各种结构组合的动力响应。结果表明有限元动载计算结果与试验数据相近但有所区别,结构层的动力响应在移动荷载和静力荷载条件下随着深度的变化而变化,层底最大拉应变随着荷载次数的增加而不断增加,设计的原始路面结构在力学特性方面优于其他3种路面结构。

关于永久性路面的讨论

长效性路面是近年来国外道路界研究的一种高性能的柔性路面,是国际道路工程界提出的新技术。本文结合国内外永久性路面的工程实例,介绍了永久性路面的主要特点、路面结构的设计方法、材料研究等方面的技术要点。希望以此来更新丰富我国沥青路面设计观念,控制路面结构的破坏,降低建设成本。

基于响应面法的长寿命沥青路面结构优化

考虑到长寿命沥青路面结构设计参数多、取值范围大等特点,利用力学分析软件研究了各结构层厚度、模量等因素对沥青层底拉应变和路基顶压应变的影响,通过响应面法分析了影响沥青层底拉应变和路基顶压应变的显著因素,并建立了相应的预测模型。结果表明,沥青中间层、基层和底基层厚度对沥青层底拉应变和路基顶压应变影响最为显著,沥青中间层、基层模量对沥青层底拉应变和路基顶压应变有一定影响,且沥青中间层16 cm、模量1800 MPa,基层6 cm、模量1200 MPa,底基层40 cm时,沥青层底拉应变和路基顶压应变综合结果最优。研究结果为长寿命路面结构组合优化提供了一定借鉴和参考。