含应力吸收层的沥青路面反射裂缝有限元计算

应用线弹性断裂力学理论与方法对半刚性基层反射裂缝机理进行了分析,提出了防止反射裂缝的常用方法,用有限元软件ABAQUS定量的计算了应力吸收层的模量和厚度对裂缝尖端应力强度因子的影响,计算结果将对应力吸收层选择设计以及防止反射裂缝有一定意义。     

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。     

基于扩展有限元法的加铺应力吸收层对反射裂缝影响浅析

基于福建某旧路改造工程,借助ABAQUS软件平台,模拟旧混凝土路面加铺沥青混凝土结构层,分析在荷载作用下沥青混凝土加铺层厚度、应力吸收层厚度和模量变化对应力值、弯沉值以及裂缝扩展的影响。研究表明,合理增加沥青混凝土加铺层厚度可有效防治面层反射裂缝,适当加铺应力吸收层可较好防治面层反射裂缝。研究结果可为类似工程提供借鉴。     

级配碎石层防反射裂缝的有限元分析

在半刚性基层沥青路面中 ,由于半刚性基层是半刚性基层沥青路面的主要的受力结构层 ,因此半刚性基层的好坏对此沥青路面的使用寿命有非常大的影响。但是有时容易产生裂缝 ,当基层产生裂缝后可以引起面层产生反射裂缝 ,即影响美观 ,也影响路的使用。级配碎石层可以较好的防止面层产生反射裂缝 ,从它的力学性能来进行分析 ,得出几点结论 ,可以对实际的施工有一定的帮助作用。     

应力吸收层沥青路面结构的应力分析

运用有限元分析软件ANSYS建立带有低弹性模量的HDPE改性沥青应力吸收层的路面有限元结构模型。在路面结构有限元模型上加载车辆荷载,再经过软件的后处理功能,对加入了不同厚度的应力吸收层的沥青路面结构在车辆荷载作用下产生的应力进行分析和对比。结果表明:应力吸收层在车辆荷载作用下减缓反射裂缝的产生和扩展的最合理厚度为2~4cm。     

耦合荷载作用下应力吸收层对沥青加铺层反射裂缝阻裂效果分析

目前在国内外旧水泥混凝土路面改造工程中应用最多的是加铺沥青混凝土,如何防治反射裂缝是旧水泥混凝土路面沥青加铺层主要解决的问题之一.本文运用断裂力学基本理论,采用有限元软件ABAQUS建立平面应变模型,分别对比分析有无设置应力吸收层的两种沥青加铺层结构在耦合荷载作用下裂缝尖端应力应变场变化规律.分析结果表明设置应力吸收层后,裂缝尖端应力应变场得到极大改善,应力吸收层具有良好的阻裂效果.     

应力吸收层对沥青加铺层结构影响的数值模拟

在交通荷载以及温度作用下,水泥混凝土路面在加铺沥青混凝土面层后极易产生反射裂缝。为了延缓反射裂缝的产生,国内外学者研究发现,设置应力吸收层能够有效地延缓反射裂缝。文章采用Ansys有限元分析软件,研究不同厚度、不同模量的应力吸收层在交通荷载作用下对沥青加铺层层底应力以及变形规律。分析结果表明,设置应力吸收层可以极大延缓反射裂缝产生,单纯增加应力吸收层厚度的防裂效果不明显,并基此给出了在应力吸收层厚度模量方面选取的建议。     

刚性基层沥青路面防反射裂缝措施效果比较

针对半刚性基层沥青路面反射裂缝的危害,介绍了国内外现行防治反射裂缝的具体措施,分析了路面反射裂缝的主要影响因素,试验比较了半刚性基层反射裂缝处治技术措施,并得出了具体的结论,以防止沥青路面裂缝的出现。     

应力吸收层沥青混合料的试验研究

为研究沥青性能对应力吸收层沥青混合料路用性能的影响,通过室内试验测定了齐鲁70#道路石油沥青、复合改性沥青、橡胶沥青这3种沥青的技术指标,对设计的应力吸收层沥青混合料进行了高低温性能、水稳定性和疲劳性能评价,并得到了相应的动态模量主曲线和相位角主曲线.结果表明,复合改性沥青和橡胶沥青用于应力吸收层具有良好的路用性能和力学性能,建议在实际应用中结合经济因素选用.     

沥青加铺层夹层材料抗反射裂缝性能研究

通过有限元模型模拟了沥青加铺层夹层材料和结构,计算分析得出合理加铺材料与结构;采用改进普通车辙仪的方法,模拟了荷载型反射裂缝(弯拉型和剪切型)的形成过程;研发了温度型反射裂缝(弯拉型)试验方法和层间水平拉伸试验平台;通过试验得出4种典型夹层材料和加铺结构的抗反射裂缝疲劳寿命和抗裂效果为:APP油毡玻璃纤维格栅土工布无夹层材料.通过试验路验证了不同夹层材料的抗裂效果、室内试验体系和方法的可行性和有效性.     

连续密级配橡胶沥青混合料应力吸收层的研究

以常规方法制备橡胶沥青,用AC类连续密级配取代之前的断级配,成型橡胶沥青混合料,将其用作为类似于Strata的应力吸收层.先通过目标空隙率设计方法对级配变化进行分析,再运用四点弯曲小梁疲劳试验对混合料的疲劳性能影响因素进行分析,然后再对橡胶沥青混合料的设计进行试验研究,最后对比研究其与ARAC-13,Strata应力吸收层混合料和高掺量SBS改性沥青混合料的路用性能.结果表明:4.75 mm档通过率(质量分数,下同)为55％,2.36 mm档通过率为10％,1.18 mm档通过率为25％～30％时,橡胶沥青应力吸收层混合料能得到最佳空隙率级配;沥青用量的增加和空隙率的降低会提高其疲劳寿命;基于该研究,用于应力吸收层的橡胶沥青混合料推荐选取针入度约为80(0.1 mm)的橡胶沥青,沥青用量(质量分数)为9％～10％,混合料中不添加矿粉.通过对比发现,橡胶沥青混合料应力吸收层有较好的疲劳性能和高温稳定性,对比其他混合料有一定的经济优势,适合作为应力吸收层材料.     

复合路面荷载应力的三维有限元分析

讨论了采用防水卷材与土工织物组成复合物作为应力吸收层应用于复合路面,对路面荷载应力的分析。结合复合物的技术性能,分析了复合物防治反射裂缝的机理。利用ANSYS有限元计算程序进行复合路面荷载力学响应分析,包括模型建立和参数确定;计算分析一定板长下板宽变化、既定板块尺寸下应力吸收层设置与否、基层模量变化等对沥青加铺层的力学响应。最后论证复合物防治反射裂缝的必要性与有效性。     

复合物加铺层的三维有限元分析

优选出防水卷材与土工织物组成复合物作为应力吸收层,能起到隔水防渗的作用,根据反射裂缝的产生与发展行为,结合复合物的技术性能,分析复合物防治反射裂缝的机理。基于ANSYS软件,通过复合路面的三维有限元分析,计算分析沥青加铺层的力学响应,论证复合物防治反射裂缝的必要性和有效性。计算分析表明:减小板块的长宽比到合理值,可改善加铺层的应力状态;旧基层强度的提高,可降低沥青加铺层的应力峰值;复合物在接裂缝处能部分连续应力应变,并能部分吸收裂缝尖端应变能,缓解接裂缝处加铺层应力集中,从而延缓反射裂缝的产生和扩展,起到消能缓冲作用。     

旧水泥混凝土路面加铺沥青层结构设计及防反射裂缝研究

用4种不同方法计算了加铺沥青层结构的厚度,比较计算结果,并综合考虑其他因素进行加铺层结构设计。通过AAPA进行加铺沥青层反射裂缝试验研究。研究表明,所设计的加铺层结构是较为合理的,在加铺层结构中的关键层采用改性沥青是非常有必要的。     

城市旧水泥混凝土路面加铺沥青罩面层技术

目前,水泥混凝土路面使用一定期限后加铺沥青路面在旧路改造中比较普遍。然而,沥青加铺层中迅速发展的反射裂缝也是此结构方案的主要病害。结合反射裂缝的发生机理,通过柳州市潭中西路铺筑的试验路段,从沥青加铺层结构设计和施工中旧路面的加固处置工艺两个方面阐述了如何预防和延缓反射裂缝的发生。     

高寒地区水泥混凝土桥面沥青铺装层抗疲劳开裂性能分析

混凝土桥面沥青铺装层在使用期间产生的疲劳开裂是世界各地桥面铺装常见的问题,该文依托内蒙古教来河大桥采用有限元分析软件ANSYS对于高寒地区混凝土桥面沥青铺装层的疲劳开裂性能进行分析研究。分析提出高寒地区混凝土桥面沥青铺装层深度0~2 cm区域可作为铺装层内部常温拉应力的峰值分布区域;铺装层内的常温拉应力均随着上面层/下面层厚度的增加而减小;通过增加高寒地区混凝土桥面沥青铺装层的厚度来改善桥面铺装层的抗疲劳性能。     

道路用应力吸收材料的发展现状

反射裂缝是沥青路面的主要病害之一,而设置应力吸收层是预防和延缓反射裂缝的重要手段。介绍了4种主要应力吸收材料的组成、作用机理、国内外发展和应用现状,分析了其优缺点,并对应力吸收材料在我国的发展作了展望。