湿热地区机场沥青道面加铺层间工况分级及处治措施研究

结合南苏丹朱巴机场道面材料及结构使用情况,建立机场沥青道面加铺层有限元模型,得到加铺层回弹模量、加铺层厚度、飞机行驶状态、作用荷载及外界环境因素作用下层间剪应力的变化规律,并进行加铺层间单因素工况分级;运用AHP-熵值法计算各影响因素组合权重,结合湿热地区进一步的气候分区对机场沥青道面加铺层间进行综合工况分级。通过室内试验得到普通热沥青、SBS改性沥青、SBS改性乳化沥青3种层间材料及沥青预裹覆、"两油一料"撒布式应力吸收层、土工布和土工格栅4种层间处治措施下结构抗剪、抗裂、抗渗水及高温轮辙性能;通过对比不同材料、层间处治类型的综合性能,最终提出各工况对应层间处治方案。     

旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构设计方法研究

设置沥青加铺层是旧水泥混凝土路面补强改建最常用的有效措施之一.本文通过理论分析,探讨了旧水泥混凝土路面沥青加铺层的板缝弯沉差与接缝处剪应力的实用计算方法.根据路面破坏现象,提出了以板底弯拉应力、板缝弯沉差及接缝处沥青层剪应力的旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构设计指标,给出了设置半刚性补强层的旧水泥混凝土路面沥青加铺层的设计方法和设置级配碎石裂缝缓解层沥青加铺层的结构形式.并给出了适用条件、设计参数的确定与厚度的计算方法.     

旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构设计方法研究

设置沥青加铺层是旧水泥混凝土路面补强改建最常用的有效措施之一.本文通过理论分析,探讨了旧水泥混凝土路面沥青加铺层的板缝弯沉差与接缝处剪应力的实用计算方法.根据路面破坏现象,提出了以板底弯拉应力、板缝弯沉差及接缝处沥青层剪应力的旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构设计指标,给出了设置半刚性补强层的旧水泥混凝土路面沥青加铺层的设计方法和设置级配碎石裂缝缓解层沥青加铺层的结构形式.并给出了适用条件、设计参数的确定与厚度的计算方法.     

复合式路面层间最大剪应力影响因素研究

正概述水泥混凝土路面破损后,在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层成为一种行之有效的方法。在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层时,层间接触面是路面结构抵抗剪应力最薄弱的部位,若剪应力超过两种材料界面的剪切强度,路面就会发生破坏。本文通过BISAR3.0软件通过计算不同结构材料设计参数     

沥青路面加铺层结构可靠性分析

为使沥青路面加铺层设计能够充分考虑原路面整体强度的离散程度,建立旧沥青路面加铺层可靠性分析与评价方法.依据现行沥青加铺层的设计方法,建立以设计弯沉和容许拉应力为控制指标的极限状态方程,给出路面结构可靠性及其度量方法.应用蒙特卡罗法对路面结构可靠度进行了计算.在一定的参数变化范围内,分析沥青加铺层可靠度随旧路当量模量、加铺厚度以及面层模量的变化规律,并用实例对沥青加铺层的可靠度衰减趋势进行了分析.结果表明:加铺厚度和模量对沥青加铺层的可靠度影响很小,加铺层可靠度主要取决于旧路面当量模量和均匀性.提高旧路面的整体强度、降低其不均匀性是有效提高沥青加铺层可靠度的关键.     

旧混凝土路面沥青加铺层有限元力学分析

应用A nsys软件分析了沥青加铺层路面结构在行车荷载作用下的应力状态,通过加铺层厚度、加铺层模量、混凝土模量及基础模量的改变对沥青加铺层路面结构内应力状态影响的讨论,分析了路面加铺层结构使用效果的影响因素,为路面加铺工程提供了一些建议.     

考虑层间接触的旧水泥混凝土路面 加铺厚沥青层的力学分析

基于试验路段省道120线的路面技术状况,利用有限元软件ABAQUS建立旧水泥路面加铺厚沥青层的三维力学分析模型,并考虑了旧路面与加铺层的层间接触和旧路面间接缝.首先计算分析了结构的温度场,然后分析了结构在温度荷载和车辆荷载耦合作用下调平层厚度对结构力学响应的影响及各结构层的功能需求.得出以下结论：在典型高温天气下,面层顶部的温度高于55℃;温度场变化幅度较大的范围在0~30 cm,增加加铺层厚度可降低因旧路面结构引起的温度应力;加铺层承受了较大的竖向变形,上面层和调平层承受较大的拉应力,是路面由上而下开裂和由下向上疲劳开裂的主要原因;上面层承受着较大的压应力和剪应力,同时下面层和调平层也承受了较大的剪应力;增加调平层厚度,可有效降低调平层的拉应力、压应力和剪应力,可以较大降低对旧路面结构的抗拉强度要求,从而增强了结构抗反射裂缝能力和抗疲劳能力;根据力学分析,给出了各加铺层混合料设计建议.研究成果为改善道路材料设计和提高加铺结构耐久性提供力学理论依据.     

旧沥青路面加铺层结构层间工作状态研究

为有效抑制旧沥青路面加铺层结构的层间破坏,建立有限元模型,通过分析水平荷载、加铺层厚度与模量、旧路当量回弹模量、旧路横向开裂等因素对旧沥青路面与加铺层结构层间内力影响规律,进而确定了不同水平摩擦系数对应的旧沥青路面与加铺层结构层间剪应力范围,以及不同加铺层厚度的层间压应力范围,建议在加铺层结构及层间材料设计时取最不利状态的层间内力.研究结论对沥青路面加铺层结构设计及层间材料技术指标要求具有参考价值.     

移动荷载作用下沥青加铺层结构动力响应分析

采用动力分析的三维有限元法,对移动荷载作用下的旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构的动力响应进行了分析,研究了车辆行驶速度、沥青加铺层模量、路面结构的阻尼系数等参数变化对旧水泥混凝土路面沥青加铺层应力及弯沉的影响程度,并与静载作用下的计算结果进行了对比分析。     

白加黑路面层间剪应力影响因素的正交分析

在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层时,层间接触面是路面结构抵抗水平剪切应力的最薄弱环节.利用路面设计软件BISAR,在分析了影响沥青面层和水泥混凝土基层层间剪应力因素的基础上,采用正交试验方法对各影响因素的敏感性进行比较.分析表明,车辆轴载对层层间剪应力的影响最大,随着轴载的增加,层间剪应力逐渐增大,二者呈现线性关系;沥...     

基于正交试验的汉堡轮辙深度影响因素分析

汉堡轮辙试验是目前用于评价沥青混合料水稳定性及高温稳定性最为苛刻的试验方法之一,其评价指标主要有轮辙变形深度、蠕变线、剥落线、剥落拐点。文章以沥青胶结料的135℃旋转黏度、试验次数、试验温度及试件孔隙率四个因素作为控制因素,通过正交试验,对汉堡轮辙试验的结果进行方差分析,研究了不同因素对汉堡轮辙深度的影响程度。结果表明:对汉堡轮辙变形深度的影响显著顺序依次为:试验温度胶结料黏度试件孔隙率试验次数;随着沥青胶结料黏度的增大变形深度减小比较明显,随着试验温度的升高变形深度成倍数增加,随着碾压次数的增加即孔隙率的减小,变形深度逐渐减小;四种因素对汉堡轮辙变形深度的作用效果均不具有显著性;对汉堡轮辙试验变形深度影响最大的是沥青混合料所选用的胶结料类型及试验温度。     

山区旧水泥混凝土路面沥青加铺层应力分析

结合316国道丹江段水泥混凝土路面加铺改造工程,针对山区公路特征,利用三维有限元软件ANSYS分析各种纵坡坡度、弯道半径以及不同大小制动力作用下路面结构的应力特征;同时对行车荷载作用下,路面结构内应力随深度的变化情况进行分析.分析表明,由于山区公路路线特征而产生的水平荷载增大了路面结构内的拉应力和剪应力,从而加剧了路面结构损坏,山区公路沥青加铺层易较早地出现反射裂缝、车辙和层间滑移.     

环道路面永久变形预估模型研究

针对环道沥青路面永久变形的预估方法进行研究,将沥青路面永久变形的因素归纳为:路面温度、路面厚度、荷载作用次数、抗剪强度以及路面结构内的剪应力.采用路面位移仪测定环道路面结构在不同荷载作用次数下的永久变形;利用预埋式温度计测定路面结构不同层位的温度;通过单轴贯入试验测定沥青混合料的抗剪强度;同时在模量测定的基础上分析了3种环道路面结构的剪应力.最后利用试验数据及力学分析结果,通过回归方法得到环道沥青路面永久变形预估模型.     

基于遗传算法的沥青路面永久变形预估方法

针对沥青路面永久变形的预估方法进行研究.首先分析永久变形的产生机理,以剪应力作为主要力学指标,提出了路面永久变形的预测模型形式;然后,选用沥青混合料AC13作为试验级配,进行60℃单轴贯入抗剪试验、20℃模量试验及不同温度、不同荷载和不同厚度条件下的车辙试验,利用实测模量采用有限元方法计算车辙试件在不同荷载及不同厚度条件下试件内的剪应力分布;最后依据路面结构的剪应力分析结果、车辙试验以及抗剪试验结果,采用遗传算法确定路面永久变形预估模型的参数,得到基于试验数据及力学分析的沥青路面永久变形预估模型.     

水泥混凝土路面沥青加铺结构行为特性分析

通过资料收集、现场调查福建省各地公路和城市道路的“白改黑”工程现状,总结水泥混凝土路面沥青加铺结构的病害类型、特征、原因,得出水泥混凝土路面沥青加铺工程病害主要包括：反射裂缝、推移、车辙、沉陷及其引起纵向裂缝、网裂、坑槽和磨光。反射裂缝、推移是“白改黑”结构主要的破坏模式。旧板接缝、裂缝两侧弯沉差过大、结构设计不舍理是病害的诱发因素,重载、车辆行驶状态等其他因素加快病害的发生和发展。“白改黑”结构存在反射裂缝是不可避免的固有特性,应控制水泥混凝土路面加铺沥青面层结构的设计施工与材料的敏感因素,减少旧水泥混凝土板裂缝、接缝的弯沉差,合理设计加铺层厚度,控制粘层油喷洒质量,改善加铺层抗车辙、提高抗剪强度和抗水损害性能。     

基于应力吸收层的水泥混凝土沥青加铺路面力学特性分析

为了研究设置应力吸收层后旧水泥混凝土沥青加铺路面结构的力学响应,采用有限元分析方法,建立水泥混凝土加铺路面接缝在最不利温度时的温度-荷载耦合模型,对不同沥青加铺层厚度、模量和不同应力吸收层厚度、模量工况下的温度应力与温度-荷载耦合应力进行研究.根据计算结果,提出了沥青加铺层、应力吸收层的合理厚度范围,并对加铺层与吸收层的模量加以控制.     

路面沥青加铺层层底荷载应力三维有限元分析

反射裂缝是旧水泥混凝土路面沥青加铺层早期破坏的主要形式之一.加铺层层底裂缝处的荷载应力集中是引起反射裂缝的主要原因.通过建立水泥混凝土路面沥青加铺层有限元模型的方法,计算车轮荷载位于最不利位置时,沥青加铺层的厚度及轴载重量对加铺层层底荷载应力的影响,为防止或减缓加铺层的反射裂缝提供参考.     

对称荷载作用下沥青加铺层内荷载应力变化分析

在交通荷载的作用下,旧路面对沥青加铺层形成的反射裂缝是造成沥青路面病害的主要原因之一.文中研究了沥青加铺层的厚度、弹性模量、综合地基的弹性模量在对称荷载作用下对沥青加铺层的荷载应力影响变化规律,发现裂缝尖端产生破坏取决于尖端是受压还是受拉,进而提出加铺层设计的设计参数.     

水泥混凝土路面沥青加铺层温度应力分析

温度应力是引起水泥混凝土路面沥青加铺层反射裂缝的主要因素之一,当温度降低沥青加铺层变形受阻时,水泥混凝土路面接缝或裂缝处沥青加铺层会因温度应力集中而产生反射裂缝.采用三维有限元方法分析了沥青加铺层的温度应力与降温幅度、加铺层厚度、土工合成材料模量之间的关系,结果表明,在温度较低及昼夜温差较大的地区应采取必要的措施以抵抗温度应力带来的不利影响     

沥青混合料组合结构车辙变形及力学特性研究

为研究组合结构试件的高温变形特性,分别采用2种沥青混合料制备总厚度相同、不同厚度组合的车辙板和圆柱形试件,进行车辙试验和单轴重复加载永久变形试验,分析组合试件的车辙变形行为和力学特性,讨论力学参数与车辙动稳定度和车辙变形的关系,并针对组合结构进行数值模拟分析,分析不同结构组合试件在荷载下的变形行为差异.研究结果表明,不同厚度组合的试件重复荷载变形特性存在较大的差异,在相同荷载次数下S(4/6)变形最小,即具有最好的抗永久变形性能,力学参数εp/Fn可以反映组合结构试件的高温变形性能.不同组合结构的最大剪应力及其出现的位置不同,S(4/6)试件的最大剪应力最小而且分布于高温性能较好的上面层,其抗永久变形能力最好.