沥青路面非均布荷载下层间接触条件不同时力学响应的三维有限元分析

轮胎与路面的接地形状呈较明显的矩形,且随着轮胎负荷及胎压的不同,对路面的作用力也发生不规则变化,呈现出非均匀分布。本文采用三维有限元分析方法,分析柔性基层和半刚性基层路面结构的层间接触条件不同时,在不同的车型荷载及其不同的荷载分布情形下路面结构应力响应的差异。分析结果显示,不同的层间接触条件会对沥青路面结构的力学响应产生很大的影响。

层间接触条件对沥青路面高温性能的影响研究

应用BISAR软件计算了不同层间接触条件下的沥青面层剪应力,通过直剪试验测定了洒布不同粘层材料的复合马歇尔试件的抗剪强度,并采用车辙试验测定复合式车辙板的DS和总变形量.研究结果表明:完全光滑的层间接触条件大幅提高了沥青面层的最大剪应力,加速沥青面层发生剪切破坏而出现车辙;粘层提高了层间抗剪强度,不同的粘层材料对层间接触条件的改善效果不同;高抗剪强度的层间接触能提高复合式车辙板的高温性能.

不同层间接触条件对沥青路面力学特性的影响分析

通过对典型路面结构的分析,探讨层间接触条件对路面结构受力状态的影响。计算与分析显示:层间接触条件对路面结构受力有很大的影响,不同界面的接触条件对不同的力学指标有不同程度的影响;第一、二界面的接触条件对层底拉应力的影响较大,第一界面的接触条件对面层最大剪应力有着决定性影响,第三接触面影响土基顶面压应变。

水泥砼路面沥青加罩层间接触条件不同时的力学响应分析

旧水泥混凝土路面进行沥青加罩时 ,加铺层与旧板的连续性对加铺后路面各结构层的力学特性 ,以及出现反射裂缝的可能性会有较大的影响。由于传统的多层弹性体系理论不能计算带接 (裂 )缝的路面结构。因此本文利用三维有限元的计算工具 ,分析了在车辆荷载作用下 ,水泥混凝土不同的沥青加罩结构 ,在层间接触条件不同时的力学响应 ,并得出一些有意义的结论。

实测轮胎荷载作用下层间接触条件对沥青路面力学响应的三维有限元分析

实际道路中层间接触状态非常复杂,层间接触状态对路面的使用性能有直接影响;并且轮胎与路面的接地形状随着轮胎负荷及胎压的不同呈现出明显的非均匀分布,路面结构内的力学响应也随之发生不规则变化。基于此,采用三维有限元方法,分析在实测轮胎荷载作用下,完全连续、基、面层间光滑两种层间接触状态时,柔性基层和半刚性基层路面力学响应的差异。分析结果表明,层间光滑时面层内的最大剪应力以及层底拉应变均明显增大,相应路面车辙和开裂的机率大大增加,因此必须高度重视层间处理工艺。

不同层间接触条件下半刚性路面结构疲劳特性分析研究

对半刚性基层沥青路面层间处于完全连续、完全滑动状态条件下的拉应力、剪应力分布进行了分析,同时分析了考虑半滑动半连续状态中不同的滑动系数对沥青层和半刚性层的最大拉应力的影响,并根据我国现行沥青路面设计规范进行了完全连续、完全滑动、半滑动半连续状态下的半刚性基层沥青路面疲劳特性分析。结合湖南省常张高速公路的工程实践,介绍了层间粘接处理的工程经验。

层间接触条件对半刚性路面力学响应的影响分析

半刚性基层沥青路面为当前沥青路面的主要结构形式之一。以京津塘高速公路改扩建工程为依托,以壳牌设计软件BISAR 3.0为计算工具,考虑层间光滑及层间连续两种层间接触条件,并用MATLAB 7.0软件将各主要力学响应量进行三维化处理,对半刚性基层沥青路面在不同层间接触条件下的力学响应分布进行了全面的比较和分析。结果表明:当层间接触条件由完全光滑变为完全连续时,半刚性基层沥青路面的力学响应分布发生明显变化;与层间光滑条件下而言,层间连续条件下半刚性路面具有较明显的力学优势。

层间接触条件对沥青路面高温性能的影响

通过力学计算和室内试验研究了层间接触条件对沥青路面高温性能的影响.应用BISAR计算了不同层间接触条件下的沥青面层剪应力,通过直剪试验测定了洒布不同粘层材料的复合马歇尔试件的抗剪强度,采用车辙试验测定复合式车辙板的DS和总变形量.研究结果表明:完全光滑的层间接触条件大幅提高了沥青面层的最大剪应力,并加速了沥青面层发生剪切破坏而出现车辙;粘层提高了层间抗剪强度,不同的粘层材料对层间接触条件的改善效果不同;高抗剪强度的层间接触能提高复合式车辙板的高温性能;采取适当措施改善层间接触条件,对提高沥青路面的高温性能具有重要意义.

层间连续条件对沥青路面动力特性影响的研究

沥青路面结构由于各结构层间材料性能存在差异且施工技术水平存在限制,路面结构在使用过程中层间接触条件并非完全连续,但在沥青路面设计时仍将其视为完全连续。为探究层间接触状态对沥青路面动力特性的影响,利用积分变换将偏微分方程组转化为常微分方程组并建立传递矩阵,引入转换矩阵表征层间连续状态;依据边界条件和两类积分逆变换获得层间非完全连续沥青路面结构动力响应的解析解;通过参数变化模拟层间接触状态的改变,分析层间接触状态对路面结构动力响应的影响。计算结果表明:面层与基层间的接触条件对路表弯沉的计算结果影响最大,提高面层与基层间的层间黏结强度可有效降低沥青路面的弯沉响应。

层间接触状况对半刚性基层沥青路面性能的影响

通过建立典型半刚性路面结构的三维有限元模型,采用柔性夹层模拟不同的层间约束条件,研究了路面结构在不同荷载下的受力状态,包括不同结构层的应力、应变及路表弯沉。结果表明层间条件从连续到光滑的变化导致路面结构的应力应变急剧增大;层间条件越连续半刚性基层沥青路面的使用寿命越大,反之,半刚性基层沥青路面的使用寿命越小。

层间接触状态对半刚性路面的力学响应

针对半刚性基层沥青路面的特点,考虑层间光滑及层间连续两种层间接触条件,运用BISAR3.0程序分析了其对半刚性路面结构中的最大层底水平弯拉应力、水平弯拉应变及层间剪应力因素的变化规律的影响。并用MATLAB软件将各主要力学响应量进行三维化处理,对个影响因素进行了全面的比较和分析。结果表明:当层间接触条件由完全光滑变为完全连续时,半刚性基层沥青路面的力学响应分布发生明显变化。

层间接触对沥青路面疲劳寿命影响

我国沥青路面的设计理论基于弹性层状体系理论，由于行驶车轮荷载的瞬时性，从而将沥青路面简化的弹性半空间体。为进一步分析路面结构的应力应变响应．其一项最基本的假设就是：沥青路面各层是连续的．完全弹性的、均匀的、各向同性的。然而在我国高速公路建设中．由于设计方、施工方等对层间粘接的不重视．出现了许多人为地、过早地造成沥青路面层间包括沥青面层之间、面层与基层间，基层与底基层之间等不连续的现象。路面层间接触条件会显著影响道路性能。

基层精铣刨处治工艺下沥青路面疲劳寿命研究

沥青路面基而层间结合状态是影响路面寿命的重要冈素。良好的基而层间接触条件可以保证车轮荷载传递的连续性，使路面结构内应力分布更为均匀，有利于延长路而的使用寿命。目前，提高基面层间粘结强度的做法主要有两类：一是洒布粘结强度较好的透层材料；二是采用铣刨、喷砂等物理方法，使基层表面具有一定纹理，更易与而层契合，进而提高路面的层间粘结强度。

实测轮载下隧道复合式路面结构力学响应分析

隧道内多采用复合式沥青路面结构,这类路面结构的基层强度高,传统的圆形均匀分布荷载不适用于其沥青结构层内的力学响应分析;同时,将刚性基层与沥青层之间以及沥青层与沥青层之间的接触简单地考虑为层间完全连续或完全光滑并不符合实际情况。本文利用三维有限元计算工具,在实测的轮胎-路面竖向接地压力基础上,充分考虑轮胎-路面作用的水平力以及层间界面摩擦特性,进行隧道内复合式沥青路面结构内的力学响应分析。分析结果显示:水平力对复合式路面结构路表的受拉有明显影响;层间接触条件对沥青层底的受拉也影响显著;综合考虑沥青层的受力状态,上下面层的模量越接近,沥青层的受力状态越佳等等。

刚柔复合路面动载响应模型的建立

根据国内外关于复合结构和动力学现有研究基础上,在充分考虑车辆、荷载、地基、路面结构模型的前提下,建立了新型的复合路面结构的模型。给出了相应的层间接触条件、边界条件、荷载条件以及传荷能力,讨论了其应用前景。

水泥砼沥青加罩时设置SAMI的力学响应分析

水泥混凝土路面进行沥青加罩改造时,应力/应变吸收夹层的设置对延缓反射裂缝的产生和发展有积极的作用。然而,吸收夹层的材料种类多种多样,各自性能参数也有所不同。利用三维有限元的计算工具,针对不同的应力/应变吸收夹层材料设计计算参数,在分别考虑不同层间接触条件的基础上,进行了荷载作用下沥青加罩后各结构层内的力学响应分析,得出了结论。

半刚性基层沥青路面U形开裂影响因素分析

以高等级公路半刚性基层沥青路面的U形开裂损坏为研究对象,采用有限元软件ABAQUS建立力学模型,对引起U形开裂的因素——层间接触条件和超载进行力学分析,并对其影响显著性进行方差分析。经过计算分析得知:层间接触条件和超载对沥青路面U形开裂的产生均有显著性影响,且面层层间接触条件要远远大于基面层间接触条件对其产生的影响。若想减少U形破坏的发生,一方面应加强面层层间的粘结,以提高层间抗剪切性能,避免层间发生滑移,另一方面应限制超载车辆的通行。

半刚性基层沥青路面剪应力点位分布

文章通过建立沥青路面结构力学模型。分析了半刚性基层沥青路面结构剪应力在不同层间接触条件下的分布规律，从中得出剪应力最大值对应的点位。然后研究了车辆荷载、面层模量和厚度对其点位的影响。