多孔隙沥青路面降温效果研究

为了探究空隙率对多孔隙沥青路面(PAC路面)降温效果的影响,从多孔隙沥青混合料的热物理特性、温度场数值模拟分析及无风条件下的日照模拟试验3方面开展了研究。首先通过相关的试验及计算,利用热流计对不同空隙率PAC沥青混合料的热传导系数进行实测,并与Williamson公式计算值线型拟合,分析了空隙率对PAC沥青混合料比热容、热传导系数及热扩散系数的影响,利用热流计实测及公式计算得到了PAC沥青混合料热传导系数与空隙率及各组分材料体积占比之间关系的计算模型。然后建立了ABAQUS有限元模型模拟不同空隙率下路面结构24 h内的温度场变化,对比了各结构形式下路表、路表以下4 cm及10 cm处在一天内的温度峰值,量化了PAC路面的降温效果,拟合了空隙率与降温幅度数据。最后在无风条件下进行日照模拟试验验证了PAC路面的降温效果。结果表明:随着空隙率的增加,相同最大粒径的PAC沥青混合料比热容和热扩散系数均呈现下降趋势;数值模拟表明PAC路面的降温效果随空隙率的增加而增加,计算模型数据表明两者之间存在良好的线性正相关关系;日照试验数据表明PAC路面相比普通AC路面有明显的降温效果,在一定程度上可有效提高路面的高温稳定性能。

多序列重复加载试验表征排水沥青路面抗永久变形能力

考虑到实际排水沥青路面全厚度结构的温度场和交通荷载轴载作用,提出一种改进的多序列重复加载实验方法。研究表明可通过对复合流变次数、第二阶段蠕变发展速率及敏感性曲线进行分析,评价不同排水沥青路面结构的高温抗永久变形能力。根据不同路面结构的复合流变次数和第二阶段蠕变发展速率,高温抗变形的能力由劣到优依次为三层排水路面、双层排水路面、单层排水路面;根据敏感性曲线分析,单层排水路面对重载交通敏感性较小,而双层和三层排水路面对重载交通具有显著的敏感性;添加纤维的单层排水沥青路面高温性能和传统密级配路面结构相当。通过对不同排水性路面的累计标准轴载作用次数分析表明,单层排水路面可用于重交通等级的道路,双层和三层排水路面更适用于中等交通等级的道路。

基于有限元方法的透水沥青路面结构载荷应力分析

PAC(Porous Asphalt Concrete)+CRC(Continuous Reinforced Concrete)近年来在路面的结构设计以及性能提升中扮演着重要的角色,解决了许多实际的工程问题。为了对其力学响应特性进行研究,本文采用了有限元分析的方法对其进行了分析和讨论。结果表明:CRC板内荷载应力主要受到PAC层的厚度的影响。厚度的数值对整个路面的综合性能影响十分的显著。此外发现,路面结构承载能力受到PAC层模量的影响程度较小,PAC层模量对于抑制路面结构变形有利,但影响不大。综合考虑,PAC层厚度最佳为6cm、8cm。

透水沥青路面结构荷载应力分析

为研究PAC(Porous Asphalt Concrete)+CRC(Continuous Reinforced Concrete)复合式透水性路面结构荷载作用下的力学响应特性,分析了各个结构层参数,建立有限元模型,对其路面结构组合进行模拟分析.主要研究了PAC层厚度、模量及钢筋层位置对路面结构的应力、竖向位移影响.结果表明:随着PAC厚度由4 cm增加到12 cm,CRC板底应力与竖向位移、PAC层竖向位移均有所减小,最大减小幅度依次为50.6%、24.19%和28.81%;随着钢筋层位置的向上移动,CRC板底应力呈增大趋势,其增幅可达43.37%~59.50%;相较于最不利钢筋层位置,最佳钢筋层位置的PAC层、CRC板竖向位移最大分别可减少23.04%、22.72%;增加PAC层模量对于路面结构承载能力影响较小,对于抑制路面结构变形有利,但是影响也不大.综合考虑,推荐PAC层厚度为6~8 cm、钢筋层位置距路面表面11~13 cm最佳.