水泥稳定碎石半刚性基层开裂原因及处治措施

水泥稳定碎石基层、底基层为半刚性结构,容易产生收缩裂缝并反射到沥青面层上,以致水分从裂缝渗入,导致沥青混凝土路面出现早期破坏。减少半刚性基层开裂的有效途径就是合理控制混合料级配组成及强度;对基层裂缝进行有效的处治及防水,防止裂缝的反射而引起的沥青混凝土路面破坏。     

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。     

冻融作用对不同级配沥青路面表面裂缝的扩展影响

基于线弹性断裂力学相关理论,采用有限元软件,建立了含裂缝的沥青路面二维有限元模型,研究了冰劈效应下不同裂缝宽度、深度、长度对应力强度因子的影响,结果表明:应力强度因子随裂缝宽度的增大先增加后降低,随着裂缝深度的增加先增加后逐渐变缓,随裂缝长度的增加而缓慢增加。     

移动荷载作用下半柔性路面结构基层反射裂缝拓展研究

半柔性材料是一种在大孔隙基体沥青混合料灌入水泥砂浆而形成的新型复合材料,由于其优异的抗车辙特性而普遍应用于道路面层。为了研究不同半柔性路面结构在移动荷载作用下对基层反射裂缝拓展趋势的变化规律,基于断裂力学以及拓展有限元的模拟方法,考虑了面层材料的粘弹性,分别研究了不同面层厚度组合形式下对基层反射裂纹应力强度因子和J积分的影响,探讨了其开裂拓展特性。     

碎石基层半刚性路面温度应力分析

高速公路路面经历柔性路面和刚性路面,现在已向半刚性沥青路面快速发展。由于半刚性材料易于就地取材、工艺简单、强度和刚度好,造价又低,故这种刚柔结合的半刚性路面结构已形成一种普遍使用的形式。但同时由于半刚性路面裂缝严重,容易导致路面反射裂缝破坏。在环境荷载作用下,基层容易产生干缩和低温缩裂,半刚性基层这些裂缝会扩展到面层,形成反射裂缝。本文特别针对温度情况下,讨论路面结构内力分布情况。方法是采用ansys对加设级配碎石基层半刚性路面结构进行多种参数模拟计算,研究碎石基层怎样调整结构应力而防止了温度和行车荷载产生的过大拉应力,避免基层产生内部裂缝。     

温度荷载对裂纹扩展的影响

基于线弹性断裂力学，采用平面应变有限单元法，应用MSC NASTRANY有限元软件对含有裂缝的半刚性基层沥青混凝土路面在温度荷载作用下的应力状况进行了初步分析，得到了不同参数情形下的裂尖应力强度因子，研究结果对沥青路面结构设计具有一定的参考价值。     

沥青路面多裂纹温度应力的数值模拟

本文考虑了沥青混合料的粘弹性,基于断裂力学理论,通过有限元数值模拟研究了含多裂纹沥青路面在温度荷载作用下的响应,考察了裂纹间距变化对应力强度因子以及温度应力的影响,结果表明:随着温度降低,基底裂缝的I型应力强度因子逐渐增大;随着裂纹间距的增大,基底裂纹先增大后减小并趋于稳定,表面裂纹尖端的最大压应力亦呈现先增大后减小的趋势,同时对加铺土工布这一阻裂措施利用数值模拟进行了验证。     

预施微裂缝技术在道路工程中的应用

从施工工艺的创新着手,引入一种减少沥青面层反射裂缝的新方法——预施微裂缝技术。该技术是在水泥稳定类基层材料强度形成的早期,使用振动压路机对其振压几遍,使基层在养生的早期形成如发丝般网状的微裂缝,以抑制基层产生收缩裂缝,进而减少反射裂缝。通过在工程实际中应用该技术,并长期跟踪监测应用效果,发现该技术并不影响最终路面的承载能力,对减少沥青面层反射裂缝有显著效果。     

沥青路面在既有水泥路面改造中的应用

在既有水泥路面上铺设沥青面层是水泥路面改造的重要手段,但要防止改造后路面出现反射裂缝,影响使用性能。设置应力吸收层是防治反射裂缝的主要方法,应力吸收层中改性沥青的作用极其重要。本文通过对三种应力吸收层进行介绍,阐明应力吸收层防治反射裂缝的原理,从而解决既有水泥路面改造中加铺沥青面层的技术难题。     

含裂缝沥青路面结构静力分析

应用有限元软件ABAQUS建立含基层裂缝沥青路面结构有限元模型,根据奇异等参单元及断裂力学理论计算裂缝尖端的应力强度因子,研究了路面结构层参数对裂缝尖端应力强度因子的影响,为道路抗裂设计奠定了理论基础。     

沥青路面反射裂缝扩展有限元分析

通过介绍扩展有限元的概念及方法,应用ABAQUS有限元分析半刚性沥青道路在持续降温情况 下反射裂缝的扩展过程.通过模拟分析,发现只有当温度下降到一定值之后裂缝才开始扩展,而一旦超过该温度裂缝将会急速扩展贯穿面层,然后扩展速率下降趋于稳定;损伤能在面层出现张开量时急速增长直至面层完全张开时稳定不再变化.     

半刚性基层沥青路面反射裂缝防治措施研究

水泥混凝土路面加铺沥青罩面层,可有效地改善路面的路用性能,提高道路的服务水平,延长路面的使用寿命,但反射裂缝的出现会严重弱化复合式路面的这些优势,文章对如何防治的问题进行研究和探讨。     

沥青路面表面裂缝扩展研究

基于线弹性断裂力学,分析了沥青路面开裂以后,裂缝尖端的应力强度因子与路面温度分布和路面材料特性参数之间的关系,分析结果表明,在沥青路面的抗裂设计中,合理设计沥青面层的厚度和优选温缩性小的路面材料是提高沥青路面抗裂性能的两个重要方面。     

表面荷载下横观各向同性介质中水平裂纹分析

首先采用基于横观各向同性双材料基本解的一种数值方法计算半无限介质的弹性场,然后根据线弹性断裂力学叠加原理获得裂纹处的内应力,再利用另一种数值方法获得裂纹面的张开或滑移位移,最后应用应力强度因子(SIF)与裂纹面位移之间的关系,获得裂尖SIF值。基于建议的方法,讨论了表面矩形荷载作用下横观各向同性半无限介质中的单条裂纹问题以及两条裂纹间的相互影响问题。分析结果表明:加载面中心点下单条裂纹应力强度因子开始随距离自由面深度的增加而增大,达到一定深度后减小;相邻裂纹的存在对加载面中心点下裂纹的影响除相隔最近的相邻裂尖外均为抑制效应;而加载面中心点下裂纹的存在对相邻裂纹的影响主要体现在相隔最近的相邻裂尖上。     

半刚性基层沥青路面疲劳裂缝扩展与寿命预估研究

以疲劳断裂力学理论和材料试验为基础,对半刚性基层沥青路面裂缝的扩展行为进行系统研究,分析了裂缝尖端的应力强度因子变化规律和偏荷载作用下各影响因素对疲劳寿命的影响;结合路面结构初始状态的荷载响应,回归得到了路面的疲劳寿命预估方程。结果表明,路面疲劳主要是由偏荷载作用于横向裂缝导致,疲劳寿命随面层整体模量和轴载增长而递减,随基层模量、路基模量、中面层厚度、基层厚度增长和车速而递增,随下面层厚度的增长先减后增。回归得到的疲劳寿命预估方程考虑的影响因素更加全面,为我国路面结构设计和科研提供了理论支持和补充。     

水泥混凝土路面加铺沥青面层结构接缝应力研究

为了解不同措施延缓水泥混凝土路面加铺沥青层结构反射裂缝的效果,建立了考虑接缝传荷能力的水泥混凝土路面加铺沥青面层结构三维有限元分析模型,以沥青加铺层的应力表征开裂。研究发现,不同防反技术延缓加铺层荷载型反射裂缝起裂效果大小依次为级配碎石、防裂贴+应力吸收层、大粒径沥青碎石、应力吸收层和玻纤格栅、土工布和防裂贴;温度型和复合型反射裂缝起裂效果大小依次为防裂贴+应力吸收层、应力吸收层和玻纤格栅、级配碎石、沥青碎石、土工布和防裂贴。     

水泥乳化沥青稳定碎石温缩特性

为解决半刚性基层沥青路面反射裂缝问题,在水泥稳定碎石中加入乳化沥青形成半柔性基层,采用DT80智能数据采集仪,通过电阻应变片对水泥乳化沥青稳定碎石试件的温缩系数进行测定,并对其温缩机理进行探究.分析了养护龄期、乳化沥青用量(质量分数,下同)和水泥用量对水泥乳化沥青稳定碎石温缩特性的影响.结果表明:在水泥稳定碎石中加入乳化沥青,可有效提高其抗温缩性能;温缩系数随乳化沥青用量的增加而减小;随着水泥用量的增加,平均温缩系数先减小后增大;平均温缩系数达到最小值时,对应的水泥用量4.0%为最佳水泥用量,且乳化沥青用量不宜超过3.0%.     

半刚性基层沥青路面反射裂缝的研究现状

由于半刚性基层自身的缺陷.导致半刚性基层沥青路面不可避免的存在裂缝,主要从反射裂缝的产生机理和防治措施两个方面简要论述了反射裂缝的研究现状,并且提出了需要进一步研究的方向.     

对高速公路沥青路面裂缝成因的探析

沥青路面的裂缝是一项比较突出的病害问题,主要受到沥青的力学特性和施工不当的影响。本文对沥青路面裂缝产生的类型进行了分类,并对其成因进行了探析,对于我国高速公路沥青路面设计及施工具有一定的参考意义。