辽宁省低等级公路半刚性基层沥青路面推移现象形成机理

目的 研究辽宁省低等级公路路面推移现象产生的机理,提出合理的防治该种病害的技术措施.方法 在对辽宁省低等级公路路面病害调查的基础上,运用有限元分析软件对基层和面层间的剪应力进行模拟计算,通过改变路面结构参数和行车荷载,得出了面层和基层层间剪应力变化的一般规律.结果 重载和车速在纵坡行驶时的频繁变化是导致路面推移现象的主要因素.与标准轴载的情况相比,超载100%时,其层间剪应力增大了56%.结论 建议应从设计和施工两个方面加强面层和基层的黏结,以便有效地控制低等级公路路面推移现象的频繁发生.     

层间接触状态对沥青路面结构剪应力的影响

利用ANSYS软件,建立了半刚性基层沥青路面结构三维模型,分析了在相同垂直荷载和3种不同水平荷载作用下,基面层层间接触状态分别处于完全连续、完全光滑和半连续状态时的路面结构最大剪应力。结果表明:随着水平力的增加,沥青面层内的最大剪应力显著增大,且最大剪应力的位置在深度方向上有向上移动的趋势;在相同的水平力作用下,面层和基层层间光滑和半连续状态比完全连续状态时路面结构最大剪应力均有不同程度地增加;路面结构中层间接触条件将增加面层内高应力区的范围。     

基于控制裂缝和车辙的半刚性基层沥青路面力学行为分析

针对目前重载车辆、高性能材料和大厚度结构层的采用,结合半刚性基层沥青路面在使用过程中出现的裂缝和车辙,通过分析不同荷载情况下半刚性基层和沥青面层在改变厚度和模量时的路面结构力学行为,研究路表弯沉、层底拉应力、拉应变和剪应力、剪应变的变化,提出了可以减少路面裂缝和车辙的半刚性基层和沥青面层的厚度和模量范围,改善了路面结构层受力,增强半刚性基层在高等级路面结构中的适应性。分析结果表明:控制裂缝为目的时,沥青面层厚度宜选用17~24cm,半刚性基层厚度宜选用35~50cm;沥青面层模量不宜大于2 500MPa,半刚性基层模量宜在1 400~2 500MPa;控制车辙为目的时,沥青面层厚度宜选择16~25cm,模量宜为1 800~3 000MPa,半刚性基层模量宜为1 600~3 000MPa。     

层间接触状况对半刚性基层沥青路面性能的影响

通过建立典型半刚性路面结构的三维有限元模型,采用柔性夹层模拟不同的层间约束条件,研究了路面结构在不同荷载下的受力状态,包括不同结构层的应力、应变及路表弯沉.结果表明层间条件从连续到光滑的变化导致路面结构的应力应变急剧增大;层间条件越连续半刚性基层沥青路面的使用寿命越大,反之,半刚性基层沥青路面的使用寿命越小.     

CAPE封层沥青路面剪应力数值分析

目的对CAPE封层沥青路面的剪应力进行数值分析,研究CAPE封层的脱皮、推挤和滑移现象,以期得出CAPE路面的合理设计.方法采用有限元方法,把轮胎简化为实心弹性体,采用变形等效原则拟合轮胎计算参数,考虑轮胎与路面的相互接触,对CAPE封层路面中产生的剪应力进行数值分析.结果低胎压的195/60R14轿车轮胎接地形状可近似为梯形,高胎压的315/80R22.5货车轮胎接地形状可近似为矩形;轿车轮胎与货车轮胎刹车时在路面中产生的剪应力分布规律基本类似,但货车轮胎影响深度大于轿车轮胎,在封层与下面层界面处引起的剪应力也大于轿车轮胎;剪应力的大小随着胎压、路面水平力系数、车轮负荷的增大而递增,而随着气温的升高却降低,但气温升高时路面发生层间剪切破坏的可能性却增大.结论采用变形等效原则拟合得出的轮胎计算参数进行CAPE封层沥青路面的剪应力分析是可行的,计算结果与CAPE封层在实际运营中表现出的规律相同,可用于指导工程实践.     

半刚性基层沥青路面基面层粘结材料抗剪性能分析

基面层间粘结材料的单位用量对层间抗剪性能影响较大。通过直剪试验,选取基质沥青、SBS改性沥青分别与集料结合形成的4种不同下封层进行了抗剪性能对比。结果表明:SBS改性沥青+碎石作为层间结合料时抗剪性能最好。针对SBS改性沥青+碎石封层,选取不同粒径的碎石进行比较,室内外试验结果表明:碎石粒径在13.2~16.0 mm时抗剪强度最大,达到0.28 MPa。     

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     

不同半刚性基层参数对沥青路面的影响分析

利用有限元法，研究分析不同半刚性基层参数对沥青路面的影响。结果表明：适当增加半刚性基层厚度、底基层厚度和底基层模量，可以提高路面的力学性能和使用寿命。所得结论对实际的工程施工有一定的指导作用。     

半刚性基层沥青路面透层材料的合理选择与应用

沥青路面透层的合理选择与应用对于维持沥青路面整体强度及使用性能具有重要意义.文中探讨了沥青路面透层的概念、功能,对半刚性基层沥青路面透层材料的选择进行了说明,提出了透层沥青的技术要求与控制方法.     

半刚性基层沥青路面的倒装结构综述

针对半刚性基层沥青路面裂缝比较严重的问题,介绍了倒装结构能防治裂缝的机理,综述了国内外大量应用实例,详细讨论了我国实验路的使用情况;同时提出柔性基层是解决半刚性基层沥青路面开裂的途径之一.     

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3 cm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。     

重载作用对沥青路面的影响及路面设计

我国目前高级公路的沥青路面在重载交通作用下，出现早期疲劳开裂和车辙损坏主要是由于路面面层的剪应力过大所造成．探讨了剪应力在不同深度面层中的分布规律，提出在沥青路面设计时，应从路面材料和路面结构方面采取相应措施来提高路面的承载能力，避免路面早期损坏现象的出现．     

多孔混凝土基层缩缝处沥青面层荷载应力分析

为了研究多孔混凝土基层上覆沥青面层的受力状态,建立了沥青路面三维有限元模型,引入横观各向同性弹性本构关系模型作为正交各向异性接触模型,利用有限元软件ANSYS计算了多孔混凝土基层缩缝处沥青面层的荷载应力.计算结果的对比分析表明:当沥青面层模量不超过1 600 MPa时,多孔混凝土基层缩缝处沥青面层处于受压状态.荷栽作用下,多孔混凝土基层缩缝处沥青面层内的最大剪应力随面层模量的增加而减小,随面层厚度的增加而减小,随基层厚度的增加而减小,随基层与地基模量比的增加而增加.     

沥青路面多孔混凝土基层温度应力数值分析

为分析沥青路面多孔混凝土基层温度应力,建立多孔混凝土基层沥青路面三维有限元模型.通过数值计算方法,分析多孔混凝土基层沥青路面的温度场,提出各自然区划内的最大温度梯度变化范围.研究了面层厚度、多孔混凝土基层厚度及模量、地基模量对温度应力的影响.对条件相同的计算结果进行了对比分析,结果表明:基层温度应力随着面层厚度的增大而减小,随着基层与地基模量比的增大而增大,随着基层厚度的增大而增大.     

含表面裂缝的半刚性基层路面的抗剪性能分析

目的 为了研究路面结构的抗剪能力与面层厚度及基层模量之间的关系．方法 基于有限元法计算得到裂尖的位移场，进而计算出应力强度因子，分析了裂尖应力强度因子随基层模量、面层厚度变化的变化规律．结果 当面层厚度在8～18cm之间变化时，裂尖的Ⅱ型裂纹应力强度因子先增大后减小，说明不能单纯的靠增加路面厚度来增强路面的抗剪能力；虽然增加基层模量可以提高路面的整体强度，但同时应力强度因子也变大，从而会降低面层的抗剪能力．结论 当基层模量变大时，应力强度因子也变大，虽然增加基层模量可以提高路面的整体强度，但同时也会影响到路面的抗剪能力，所以在保证路面整体强度的基础上适当柔化基层是必要的．     

超重载路段中面层抗车辙性能的研究

通过实测芯样 ,中面层的厚度变化率最大 ,并观测到芯洞中面层挤出变形的现象 ,说明中面层抗车辙性能的重要性。从理论上分析了剪应力和压应力随着轴载增加在沥青路面深度上的变化规律 ,揭示超重载路段产生车辙的主要原因是中面层剪应力过大引起的失稳性车辙。采用将级配设计成“S”型骨架结构、多用机制砂少用天然砂、加强胶轮碾压等措施来提高中面层的抗高温车辙性能。