重载交通对沥青路面结构受剪、受压性能的影响

根据重载作用图示,分析了重载作用下半刚性基层沥青混凝土路面结构的受拉性能.计算结果表明,重载作用下,沥青中面层和下面层承受较大的剪应力和压应力.对于重载半刚性沥青混凝土路面结构,沥青中、下面层需要有较高的抗剪性能和抗压性能.     

面层与基层层间摩擦系数对应力强度因子影响的研究

开裂为沥青混凝土路面中存在的主要问题。基于线弹性断裂力学理论,采用ABAQUS软件中的平面应变单元法,分别分析了变温作用下裂缝的长度、面层与基层层间摩擦系数态对含表面裂缝和含反射沥青混凝土路面的应力强度因子分布规律的影响。得出了含表面裂缝和反射裂缝路面体的应力强度因子均随着裂缝长度的增加逐渐增大。表面裂缝裂尖位于面层中时,应力强度因子随着摩擦系数的增加而逐渐减小;裂尖位于基层中时,应力强度因子随着摩擦系数的增加而逐渐增大。反射裂缝裂尖位于基层中时,应力强度因子随着摩擦系数的增加而减小;反射裂缝裂尖位于面层中且长度小于某一值时,应力强度因子随着摩擦系数的增加而增大;反射裂缝裂尖位于面层中且裂缝长度大于某一值时,应力强度因子随着摩擦系数的增加而减小。     

乳化沥青-水泥稳定碎石半柔性基层沥青路面力学性能研究

本文针对干线公路沥青路面防治反射裂缝的需求,开展了抗裂嵌挤型水泥稳定碎石沥青路面结构研究。通过路面结构力学分析模型的建立,研究半柔性基层层底拉应力、剪应力、弯沉与基层模量、厚度、结构层之间界面联结能力等因素的关系,得出半柔性基层代替半刚性基层有利于提高路面的抗裂能力等有益结论,并通过江苏省237省道工程的工程实践,证实16cm乳化沥青-水泥稳定碎石用于上基层,或两层16cm乳化沥青-水泥稳定碎石基层满足路面结构设计要求。     

基于ANSYS的半柔性路面力学数值分析

为了探究半柔性路面的力学响应规律,采用ANSYS模拟在不同面层厚度和模量、基层模量下,对路面结构模型进行力学数值分析。结果表明,增加面层模量可降低面层剪应变和增强路面抗剪性能;面层厚度需适当控制,否则反而使面层剪应力增加;增加基层模量会提高面层层底拉应力。     

沥青面层厚度对路面结构力学指标影响分析

通过拟定不同的半刚性沥青路面结构组合,利用Bisar3.0软件进行路面结构力学计算,着重分析了路面沥青层厚度的变化对基层层底拉应力、基顶压应变以及面层剪应力的影响规律,为相关路面结构力学指标的研究提供指导。     

沥青路面反射裂缝形成机理及防治措施研究

为适应高等级公路重交通、重载荷对道路基础的要求,以无机结合稳定粒料为基层,沥青混凝土为面层的半刚性路面已经成为目前高等级公路路面的主要形式。沥青混凝土路面使用年限长,适应繁重交通量,路面平整,抗压强度高,稳定性好,加之半刚性基层的强荷载分布能力使沥青面层弯拉应力值较小,可以有效抵抗沥青面层承受路面频繁行车的反复疲劳破坏。在沥青道路维修养护或道路翻新改造时,在原有水泥混凝土路面上加设沥青罩面层处治同样得到了广泛应用。这里通过对沥青混凝土路面反射裂缝的机理及成因进行分析,提出针对反射裂缝的防治措施,对今后沥青混凝土道路的建设施工、翻新改造与后期养护维修工作具有一定的指导意义。     

不同拉压模量对沥青路面力学计算的影响分析

沥青的混合料以及水泥混凝土实际上在拉应力和压拉应力大小相同的情况下拉应变与压应变不相同,拉、压模量存在一定的差异,需要从拉、压模量差异对路面力学计算的影响作分析.文章提出通过用有限元软件计算各面层拉、压模量变化,拉、压模量比对沥青路面结构层底拉应变、面层内部剪应力、基层层底拉应力和土基顶压应变等进行分析的方法.结论:采用不同拉、压模量对于沥青路面力学计算有一定的影响,解决了沥青路面力学计算设计参数不合理的问题.     

沥青路面综合抗裂技术浅析

沥青路面抗裂问题已成为道路工作者关注的重点技术难题。从路面结构层各层位对应的抗裂技术进行综合分析与评价,包括半刚性基层优化设计、橡胶沥青应力吸收层技术的应用及面层沥青混合料抗裂材料的应用。以上几种抗裂技术的抗裂效果均在实际工程得以体现,可视具体情况在工程中综合采用。     

高等级公路沥青路面剪应力分布研究

基于线弹性层状体系理论，采用路面结构有限元法，主要探讨高等级公路沥青路面剪应力的分布规律及其影响因素。数据分析结果表明：在各结构层材料性能和厚度允许选择范围内，最大剪应力均分布在距路表3cm深度范围内；影响剪应力大小的最主要的因素是沥青层模量、泊松比和基层模量。通过计算数据与试验测试抗剪强度对比分析可知：对于普通三层沥青层面层结构，上面层和中面层应进行剪应力验算，且验算时需找到准确的计算点位才能得到各层内最大剪应力值。     

橡胶沥青应力吸收层技术应用控制要点

随着经济的发展,我国高等级公路路面的常用结构是在半刚性基层上铺设沥青混凝土,然而,当半刚性基层的水平、竖向位移产生的拉应力超过沥青混凝土罩面层的抗拉强度时,罩面层便会出现大量的反射裂缝,进而影响路面结构的稳定性和使用寿命。为了防止反射裂缝的产生,在半刚性基层与沥青混凝土面层之间铺设应力吸收层,一直是人们研究和关注的热点。     

基于路面维修改造的市政道路路面长寿命化的设计方案研究

文中在对目标工程路面技术状况进行检测结构层调查分析基础上,针对市政道路面层PCI和基层结构损伤修复需求,研究了沥青路面养护维修方案,提出了对路基和基层进行注浆加固后加铺长寿命抗车辙路面的养护维修设计方案。研究表明,采用抗裂过渡层延缓基层裂缝的反射,采用10 cm高抗车辙的沥青混合料作为下面层,可提升路面结构的抗车辙性能,上面层采用2 cm的超薄磨耗层,方便养护维修的同时,具有很好的环境友好性,可以在长寿命期内保持结构不变的预防性,养护将对原有标高无影响,经过三种方案寿命预估计算,优化的设计方案可使得标准轴载寿命达到长寿命路面的标准。     

橡胶沥青在路面养护中的应用与研究

研究橡胶沥青在路面养护中的3种应用形式与功能:橡胶沥青应力吸收层延缓裂缝反射;橡胶沥青同步碎石封层作为预防性养护可以弥合面层裂缝;橡胶沥青混合料面层提高路用性能。实践表明,橡胶沥青不仅在路面养护中大有作为,而且符合"资源节约型、环境友好型"社会的建设理念。     

半刚性路面反射裂缝及其应力强度因子的有限元分析

本文从断裂力学的观点出发,对半刚性基层沥青路面的反射裂缝问题进行了研究;并通过引入奇异单元,计算了裂缝尖端的应力强度因子;探讨了不同弹性模量的应力吸收膜对于反射裂缝的抑制作用。计算表明,铅垂方向的剪应力是形成半刚性基层沥青路面反射裂缝的主要原因。在沥青面层和半刚性基层之间铺设应力吸收膜,具有明显的止裂效果。且以低弹性模量、大变形率、不易产生低温脆化的材料最为适宜。     

温度和荷载对沥青铺装层车辙形成的影响

采用ABAQUS在不同温度和荷载条件下对沥青铺装层进行力学分析,揭示沥青铺装层的车辙形成机理。结果表明:温度越高,上面层同一深度处最大应力越大;不同荷载作用时上面层受力趋势基本相同,但荷载越大,上面层沥青混合料应力越大。上面层、中面层和下面层荷载作用区域受压应力控制,水稳基层荷载作用区域则受拉应力控制。     

乳化沥青混凝土基层沥青路面结构三维有限元分析

为了研究乳化沥青碾压混凝土基层沥青路面的受力特征,基于ANSYS有限元模型首先分析碾压混凝土基层的荷载应力及裂缝分布状况,然后研究路面结构在温度应力及温度-荷载应力耦合作用下的变形及应力分布特点。结果表明:乳化沥青碾压混凝土基层受温度应力作用而产生凹形翘曲变形,升温时最大拉应力发生在基层,降温状态最大拉应力应发生在基层顶部;相比于普通碾压混凝土,乳化沥青碾压混凝土弹性模量,柔性增大,抗裂性能提高,裂缝发生概率减少约为60%;在温度与荷载共同作用下,无论是路面整体结构或者基层,降温过程结构产生的最大拉应力与变形较升温过程大,建议重点考虑降温过程对结构的影响。     

车载作用对下沉式道路结构的影响分析

运用有限元数值模拟方法讨论了汽车荷载作用下某下沉式道路结构的变形及受力情况,分析其结构内部可能产生破损的原因及位置,并进一步探讨在结构抗浮底基层厚度及其内部温度伸缩缝间距均保持一定的条件下,沥青混凝土面层模量及厚度、伸缩缝加强层模量及宽度和伸缩缝间距对道路结构应力的影响情况。研究结果表明,该道路极有可能在沥青混凝土面层的底部最先产生滑开型(II型)裂缝;低模量的沥青混凝土面层有利于降低其底部剪应力,且根据计算结果提供了该道路结构中沥青混凝土面层的理想厚度;伸缩缝加强层模量的适当提高有利于降低剪应力大小,并提出了该层的理想宽度;同时,还提供了车载作用下理想的伸缩缝宽度。     

超薄白色罩面(UTW)荷载应力分析

采用正交各向异性接触模型模拟UTW层间接触状况，利用ANSYS进行结构计算，发现纵缝边缘中部为板底拉应力的临界荷位，而板角处为层间剪应力的临界荷位；计算发现，增大界面抗剪能力．保持层间界面连续，可减小板底拉应力；超载是导致板开裂的一个重要原因。而且结构组合越弱。超载应力比就越大。文章同时分析了旧沥青面层厚度、模量、罩面板平面尺寸和厚度、基层模量及层间接触条件对板底拉应力或层间剪应力的影响规律，为UTW路面设计提供了一定的基础。     

层间粘结状态对沥青面层力学响应的影响分析

利用ANSYS建立沥青路面上面层和下面层之间不同粘结状态的有限元模型,分析车辆匀速行驶和加减速行驶两种状态下层间粘结状态对沥青路面力学影响。结果表明,层间为滑动状态时最大剪应力极值可达到2.64MPa,对上面层抗剪切破坏非常不利;层间粘结状态不佳对沥青面层抗疲劳开裂不利,且对上面层的影响大于下面层,匀速行驶时上、下面层层底拉应变最大值分别为282.6με和90.0με;层间粘结条件不好时,沥青层层底拉应变随水平力系数变化明显,更容易受到复杂行车状态的影响。     

谈半刚性基层沥青路面综合抗裂技术

结合工程实例,从抗裂型沥青面层、抗裂型基层、抗裂型界面层等方面,介绍了半刚性基层沥青路面综合抗裂技术类型,并阐述了抗裂设计方案与施工注意事项,从而提升路面的抗裂效果。     

橡胶沥青应力吸收层在水泥混凝土路面加铺工程中的应用

基于水泥混凝土路面加铺沥青混凝土易发生病害产生反射裂缝的问题,在分析反射裂缝产生机理和橡胶沥青应力吸收层抗反射裂缝机理的基础上,结合国道324线厦门小盈岭段实体工程,提出了橡胶沥青应力吸收层的施工工艺和质量控制措施。实体工程的应用证明,水泥混凝土路面加铺沥青混凝土采用橡胶沥青应力吸收层和沥青面层的方案,可以有效地抑制反射裂缝的发生,在水泥混凝土路面加铺沥青混凝土工程中具有广泛的应用前景。