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。     

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。     

不同温度下不同模量比沥青混凝土力学响应分析

在常温及高温下,运用有限元软件分析了不同上中面层模量组合的沥青混凝土力学响应,得出横向应力、应变,竖向应力、应变,最大剪应力,最大剪应变等的变化情况。分析表明,结构剪应力随上中面层模量比的增加,结构剪应力大幅增加,并越来越严重;结构剪应变表现为先减小后增大的过程,表明存在一最佳的上中面层模量比组合。     

中小跨径钢桥面沥青柔性铺装层剪应力分析

借助有限元分析软件,分析了不同工况下钢桥面沥青柔性铺装层内的最大剪应力值以及剪应力沿铺装层深度方向的变化规律。通过计算分析发现,沥青铺装层内的最大剪应力为普通路面的1.3~2.45倍;铺装层内的最大剪应力发生位置与荷载所处位置有关,如果该处桥面板受到加劲肋大强度支撑以及变形挠度较小时,其最大剪应力出现在铺装上层,反之则相反。     

重载交通下高RAP比例热拌再生沥青混合料性能研究

为了分析重载交通下高RAP比例热拌再生沥青混合料的性能,基于有限元软件,分析了重载交通下沥青路面的力学响应行为,并利用开发的植物油基高性能再生剂,对老化沥青进行再生,采用Superpapve设计方法,进行30%RAP热拌再生沥青混合料配合比设计。分析结果表明,与大修前的路面结构相比,在荷载作用下大修后的路面结构,其竖向位移减小了近30%,层底弯拉应力减小了16%,最大剪应力减小了近23%。同时,开发的植物油基高性能再生剂能很好地恢复老化沥青的性能,再生后的沥青性能及高RAP比例热拌再生沥青混合料的性能均能满足现行规范要求。     

旧沥青路面坑槽对水泥混凝土加铺层的力学影响

目前,国内外对普通水泥混凝土路面的力学影响进行了深入的研究,但对旧沥青路面上加铺水泥混凝土层路面结构后原路面坑槽对加铺层的力学影响尚未开展。文中根据路面力学的计算原理,以通用有限元软件ANSYS为基础,采用三维有限元法对旧沥青路面坑槽对加铺的力学影响进行分析,探讨了原路面坑槽位置、坑槽面积、旧沥青层模量、重载交通对路面应力的影响规律,为寻求加铺层结构设计方法提供理论基础及依据。     

钢桥面铺装材料优化设计与工程应用

为了对钢桥面铺装进行优化设计,首先通过有限元力学分析不同厚度、模量的刚度过渡层受力情况,然后对不同铺装材料的模量尽心分析,同时研究材料模量与荷载因素对应力应变的影响。结果表明,随着刚度过渡层模量和厚度的增加,顶面的拉应变显著降低,而且拉应变沿铺装层厚度方向分布的趋于平缓,突变减小;铺装层底面、铺装层顶面拉应变与刚度过渡层厚度基本成线性关系。环氧沥青混凝土在整体温度区域上弯拉模量显著高于SBS改性沥青SMA,TAF环氧沥青混凝土的弯拉模量显著高于Chem Co环氧沥青混凝土;随温度的升高,各种材料的模量逐渐降低;环氧沥青材料的应力随模量增加而降低;环氧沥青铺装结构的横向拉应变和层间剪应力受超载影响显著。海湾大桥环氧沥青钢桥面铺装得到较好的工程验证。     

基于灰熵法的隧道路面沥青层剪应力影响因素

利用灰关联熵分析法研究了沥青层厚度、水平荷载、竖直荷载及模量对隧道路面沥青层剪应力影响的显著程度,研究表明,水平荷载作用是影响沥青层剪应力的主要因素,对隧道内车辆运营控制及沥青层材料选择提出建议,从而为隧道路面设计及运营控制积累经验。     

沥青路面裂缝病害分析

裂缝是沥青路面的主要病害之一,也是道路养护治理的难点。橡胶沥青的主要优点是其优越的抗裂性能。本课题以公路养护工程为依托,在力学分析及模拟分析的基础上,探究带裂缝路面力学特性,分析得出剪应力与拉应力是沥青层裂缝形成的主要原因。基层出现裂缝时,面层的剪应力和最大主拉应力位于下面层的底面,因此对于养护工程,当基层有裂缝时,更应提升面层材料的抗裂性能。     

沥青稳定碎石过渡层对沥青路面结构力学响应的影响

为研究设置沥青稳定碎石过渡层的沥青路面结构力学响应差异,基于东北地区常见路面结构,利用ABAQUS有限元软件建立了3种不同结构形式的沥青路面三维有限元力学模型,进行力学响应分析.结果 表明,在路面总厚度不变的情况下,增加沥青稳定碎石过渡层的厚度后,可显著降低路面结构的路表弯沉及沥青面层层底拉应变,但会增大底基层层底拉应...     

半刚性基层沥青路面疲劳寿命预估

为分析半刚性基层沥青路面疲劳寿命的影响因素,拟定典型路面结构,选取沥青层底拉应变、半刚性基层层底拉应力和土基顶面压应变三个力学指标,利用有限元软件进行沥青路面疲劳寿命预估,得出荷载大小与疲劳寿命的关系以及相同荷载条件下与不同力学指标疲劳寿命之间的大小关系,对如何减少疲劳损坏及沥青路面结构设计提供参考依据。     

水泥混凝土路面加铺沥青罩面层力学响应分析

通过使用通用有限元软件ABAQUS,分别建立未加铺沥青层与加铺沥青层两种结构模型,分析在车轮荷载作用下的力学响应,研究加铺层对道面结构的影响,得出结论:加铺沥青罩面层前后路表最大弯沉均出现在车轮荷载作用位置处,层底最大水平拉应力均出现在车轴中点处;增加沥青层的厚度可以减小沥青层和水泥混凝土板底的拉应力。     

适用于水泥混凝土桥加铺薄层罩面的粘层材料优选

采用ABAQUS非线性有限元软件计算了不同层厚、超载、刹车工况下的层间横向剪应力、纵向剪应力和层间拉应力,提出了水泥混凝土桥加铺薄层罩面用粘层材料的技术要求,并优选出了适用于水泥混凝土桥加铺薄层罩面的粘层材料。结果表明,不同工况下层间应力变化幅度为:纵向剪应力横向剪应力层间拉应力;车辆超载和极端刹车是最不利工况,铺装层厚度对层间力学响应影响较小;提出粘层材料的主要技术要求为:25℃条件下的附着力拉拔强度、复合件剪切和拉拔强度分别不小于1.2、0.75、0.4 MPa;优选出了不粘轮乳化沥青粘层材料,其抵抗层间剪应力和拉应力的能力较强,不粘轮性能优异。     

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.     

基于ABAQUS模型的再生沥青路面结构力学性能分析

为论证再生混合料作为沥青路面面层结构层应用于工程实际的可行性,依托乌鲁木齐市九家湾立交桥沥青再生试验段的实际路面结构,结合乌鲁木齐市常用的路面结构,对试验段路面结构的力学模型进行了分析研究。通过回弹模量室内试验确定了回弹模量和泊松比;再针对该路面结构的力学响应,采用有限单元法解决了弹性力学中的各种复杂边界条件问题,建立了路面结构模型,并运用三维模型进行了静力分析;最后应用ABAQUS软件建模,分析了试验段实际应用结构在标准荷载形式下的水平拉应力、竖向压应力、竖向位移和剪应力的分布规律。通过力学响应分析可知,用再生混合料替换后的面层结构力学性能有所改善,从理论上验证了再生混合料应用于面层结构的可行性。     

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.     

半刚性沥青路面车辙三维有限元分析

基于半刚性基层沥青路面车辙严重现状,利用ANSYS有限元软件建立了三维有限元模型,研究了不同轴载以及不同结构参数下沥青层剪应力的变化规律,为防止半刚性沥青路面车辙破坏提供理论依据。     

寒区沥青路面低温抗裂性能的力学分析

结合实际工程沥青路面的各项力学指标,利用有限元分析软件ABAQUS,对寒区沥青路面在温度降低过程中的温缩应力变化进行了力学分析,并以水泥混凝土路面弹性薄板理论为依据,计算得到了不同边界约束情况下随温度变化的沥青面层温缩应力,总结出了沥青面层温缩应力随路面模型的结构尺寸、温度以及边界条件等影响因素的变化规律。     

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。     

高速公路高模量沥青路面典型结构力学行为分析

为更好地应用高模量沥青混凝土,文章采用KENLAYER和ANSYS有限元软件以某高速公路典型结构为例建立有限元分析模型,对采用普通改性沥青和高模量沥青条件下沥青混凝土路面结构的受力进行分析。结果表明,将高模量沥青混凝土材料设置在中面层结构位置,能有效降低结构内部的剪应力,改善受力情况,提高其疲劳强度和抗车辙能力,大大延长公路的使用寿命。