土基回弹模量对半刚性基层沥青路面极限轴载的影响

针对典型半刚性基层沥青路面,采用有限元方法,选取不同轴数与轮组车辆荷载,分析了土基回弹模量对半刚性基层沥青路面极限轴载的影响.结果显示:路面极限轴载由底基层材料抗拉强度控制.路面极限轴载随土基回弹模量的增加而近似线性地增加,对于单轴双轮组的标准轴型,土基回弹模量由20MPa增加到40 MPa与60 MPa时,路面极限轴载分别增加约19%和29%.此外,车辆的轴数与轮组对土基回弹模量与路面极限轴载的关系有一定影响.     

温度对半刚性沥青路面极限轴载的影响

在不同的环境温度下,通过对典型结构的理论分析,探讨温度变化对半刚性沥青路面极限轴载的影响.考虑沥青混合料的粘弹性力学性质,利用沥青劲度模量与沥青混合料劲度模量之间的关系,采用BISAR软件进行计算,定义极限轴载为层底弯拉应力等于各结构层材料抗拉强度时的轴载值.分析结果表明,温度是影响半刚性沥青路面极限轴载的一个重要因素;路面温度从-30 ℃上升到60 ℃,随着沥青面层厚度从10 cm增加到30 cm,极限轴载降低24%～46%.     

温度对半刚性沥青路面极限轴载的影响

在不同的环境温度下,通过对典型结构的理论分析,探讨温度变化对半刚性沥青路面极限轴载的影响考虑沥青混合料的粘弹性力学性质,利用沥青劲度模量与沥青混合料劲度模量之间的关系,采用BISAR软件进行计算,定义极限轴载为层底弯拉应力等于各结构层材料抗拉强度时的轴载值分析结果表明,温度是影响半刚性沥青路面极限轴载的一个重要因素;路面温度从-30 ℃上升到60 ℃,随着沥青面层厚度从10 cm增加到30 cm,极限轴载降低24%~46%     

结构内部排水条件对沥青路面使用性能的影响

在自然因素作用下,路面结构内部不可避免地存在水分,然而结构内部排水条件对沥青路面使用性能的影响迄今尚不明了.分析表明,沥青路面内部水的状况对路面承受荷载的能力和使用寿命有重大影响,尤其是大交通量的公路.与标准良好排水条件路面相比,排水质量中等时BZZ-100累计轴次可以下降60%以上;排水质量较差时可以下降80%以上;排水质量极差时下降最大,可以达到96%.另一方面,排水质量为优秀时,BZZ-100累计轴次至少可以增加110%,最大增加480%.鉴于其影响的重要性,适时研究开发路面结构内部排水条件定量估计方法,并使之成为沥青路面设计方法的一个组成部分,无疑具有重要意义.     

路面半刚性基层弯沉值的计算

<正> 现行沥青路面设计规范对于路面结构是以设计弯沉为控制指标,结构层弯拉应力为验算指标,但实际弯拉应力没什么意义,因为当路面结构满足设计弯沉指标时,各结构层弯拉应力指标通常都能满足要求。因此,实际沥青路面的整体结构刚度要求,仅仅是一个设计弯沉指标。     

路面半刚性基层弯沉值的计算

现行沥青路面设计规范对于路面结构是以设计弯沉为控制指标,结构层弯拉应力为验算指标,但实际弯拉应力没什么意义,因为当路面结构满足设计弯沉指标时,各结构层弯拉应力指标通常都能满足要求.因此,实际沥青路面的整体结构刚度要求,仅仅是一个设计弯沉指标.     

移动荷载作用下长大上坡沥青路面剪应力分析

为了探究拖挂车荷载作用下长大上坡沥青路面的剪应力场的分布规律,利用有限层软件3DMove Analysis建立了拖挂车的全车模型及长大纵坡沥青路面三维有限层分析模型,系统分析了长大纵坡的坡度、车辆载重和变速运动之间的关系及拖挂车各车轴作用于沥青路面结构面层剪应力的响应规律.结果表明:标载下,纵坡坡度的增大对最大剪应力的影响很小;随车辆荷载增加,路面结构内最大剪应力增大显著;车辆加速或制动会导致沥青路面内最大剪应力峰值增长较大;最大剪应力峰值均出现在路表下0~4cm处,因此提高长大纵坡沥青面层上部的抗车辙性能特别重要.     

随机动载作用下沥青路面的动力响应分析

为深入了解沥青路面早期损坏的力学行为,研究路面不平度引起随机动荷载作用下沥青路面受力的特性,将车辆随机动载作为输入激励,运用ANSYS软件建立二维有限元模型,对车辆随机动载作用下的动力响应问题进行了理论分析,计算表明在各等级路面条件下,同一路面等级下沥青路面的垂直位移、竖向应力、应变都随着车速的增大有所改变.     

轮载和水耦合作用下水泥混凝土路面板脱空动力响应分析

为了研究水泥混凝土路面板底脱空区水损害的相关理论,控制和预防板底脱空的扩展和出现,采用数值仿真分析的方法,针对水泥混凝土路面板不同脱空状态、不同脱空面积、不同车辆轴载,考虑真实轮胎荷载模型,运用有限元软件ADINA建立轮载-水-水泥混凝土路面板有限元模型,并对其进行数值仿真分析。结果表明:水泥混凝土路面板含水脱空区域面层的弯沉和弯拉应力明显大于非脱空区域,且角隅脱空区域面层弯沉和弯拉应力比纵缝脱空区域大,而纵缝脱空区域基层滞留水对基层所产生的弯沉和动水压力明显大于角隅脱空区域;角隅脱空区域和纵缝脱空区域路面板随着脱空面积的增大,脱空区域基层弯沉和动水压力逐渐增大,且在相同的脱空面积情况下,板纵缝脱空区域的基层动力响应明显大于角隅脱空区域;随着车辆轴载的增加,脱空区域内含水基层动力响应逐渐增大。采取交通管制、及时注浆或者灌浆和降低轴载等补救措施,可以有效减缓含水脱空区域水泥混凝土路面板结构的破坏。     

基于板底脱空的水泥混凝土路面动力特性分析

为了分析板底脱空的水泥混凝土路面动力特性,基于Winkler地基上设置接缝并在接缝处布设钢筋的9块板水泥混凝土路面结构的三维动力有限元模型,利用Adina有限元中的生死单元模拟不同程度的脱空,分析了移动荷载作用下路面板在不同荷载位置、脱空面积、地基反应模量等条件下的动态弯沉和最大弯拉应力变化规律。结果表明:无论是否存在脱空,在板角隅处引起的动态弯沉和弯拉应力都最大,为最不利脱空位置;弯沉和弯拉应力随着脱空面积的增大而增大、随着地基反应模量的增大而减小。研究结果为指导今后水泥混凝土路面结构设计及路面板下地基脱空判断提供了理论依据和参考。