半刚性基层沥青路面结构特性分析

针对高速公路半刚性基层沥青路面的早期损坏,从路面结构层层间状态、路面抗裂、路面荷载特性、路面耐水性、路面养护特性等5方面分析了半刚性基层沥青路面结构特点,提出防止路面早期损坏的措施。     

基于动载荷模拟的半刚性沥青路面响应分析

提出了一种基于虚拟样机和有限元技术的半刚性沥青路面动载荷响应分析方法,可准确计算重型货车各轴的动载荷.分析动、静载荷共同作用下路面的应力、应变,有效预测路面疲劳寿命.依据车辆动力学原理,基于ADAMS平台构建重型货车一路面系统的多自由度虚拟样机模型,通过仿真得出第一轴右侧单轮和第三轴右侧双轮的动载荷变化规律;基于弹性层状体系理论建立半刚性沥青路面的3D黏弹性有限元模型,在考虑轮胎矩形印迹和动载荷动态性的基础上,分析和比较单、双轮载荷作用下的路面响应.研究结果表明,路面的疲劳破坏是动载荷引起的水平应力、横向应力和垂直应力共同作用的结果,水平应力的交变变化是破坏的主要因素;此外,重型货车的后轴双轮造成的路面疲劳断裂破坏为前轴单轮的3.96倍.     

基于MLS66加速加载试验的半刚性基层沥青路面力学响应分析

为研究半刚性基层沥青路面结构的力学响应变化规律,采用MLS66加速加载设备在不同路面温度场及加载速度下进行路面测试.结果表明：测点位置对面层层底横向应变的影响最为显著,对纵向应变的影响较弱,二者最不利荷载位置均为双轮中心;竖向应变受测点位置的影响最不明显.基层和底基层层底的最不利荷载点也在双轮中心.面层层底三向应变幅值与温度正指数相关,其中竖向压应变最为明显,温度每升高1℃,应变增加59.4×10^-6;基层、底基层应变幅值受温度影响较小.加载速度降低导致面层层底纵向、竖向应变幅值和作用时间的增加,速度由22 km/h降低至10 km/h时,作用时间分别增加110%和67.6%,这将引起面层的疲劳开裂以及压密型车辙.因此对于交叉路口和停车频繁的路段,应注意对该层位进行优化设计.     

半刚性基层沥青路面的维修

本文主要研究了半刚性基层沥青路面的维修方法。文章将半刚性基层沥青路面的损害分为三大类:路面裂缝、松散类病害和变形类病害,并根据这个分类,分别提出了具有针对性的维修方法和建议。     

汽车刹车时沥青路面力学响应分析

汽车刹车引起沥青路面的破坏越来越多,沥青类路面损害越来越严重.采用ANSYS有限元分析软件,选取半刚性基层沥青混凝土路面典型结构建立沥青路面的三维有限元模型,对其进行数值分析.主要针对沥青混凝土路面特点,分析车轮制动行为作用路面的响应.分析结果表明,在车轮制动作用下半刚性路面的应力、垂直位移等大大增加,路面的疲劳破坏增大.同时,对沥青路面破坏提出了相关建议.     

半刚性基层沥青路面裂缝防治

随着我国公路建设的发展,半刚性基层沥青路面这种结构形式被越来越多地应用到公路建设中,但是半刚性基层沥青路面的裂缝问题一直困扰着施工和养护单位,现就其裂缝产生的原因进行分析并提出防治措施.     

半刚性基层沥青路面裂缝防治

沥青路面在使用期开裂是普遍存在的问题,特别是半刚性基层,在道路营运过程中,由于天气、环境、超载车辆等方面因素的影响,路面裂缝更加普遍。就半刚性基层沥青路面裂缝产生的原因及防治进行了分析,并提出了注重原材选择、重视施工检测、提高施工质量,严把施工细节,使半刚性基层沥青路面收缩性降到最小,大量减少裂缝的产生,延长半刚性沥青路面的使用寿命。     

荷载激励半刚性基层沥青路面声效响应分析

为了通过由沥青路面在冲击荷载作用下的声效特征差异识别路面层间连续状态,从而适时进行预防性养护,采用ABAQUS有限元从材料塑性变形、温度、土基等方面分析半刚性基层沥青路面不连续病害产生机制,建立半刚性基层沥青路面板体振动微分方程和强迫振动方程,求得其稳态解,并对板体振动时的声效响应及其敏感性因素进行分析。结果表明:激励荷载大小、板体尺寸、板体连续状态、不连续区域面积等较冲击加载方式、板体模量等因素对荷载激励产生声效特征响应更为强烈、敏感,板体振动声效特征频带基本集中在500 Hz之内;基于沥青路面在冲击荷载下因连续状态不同引起的声效特征差异性原理,开发的半刚性基层沥青路面结构层连续性检测仪的识别准确率达到96%。     

半刚性基层沥青路面破坏原因探析

当前,我国所修建的高速公路中90％以上为半刚性基层沥青路面结构,这种结构承载能力强,车辙深度小,水稳定性好,且己成为我国高等级公路的主要结构型式。但实践证明,半刚性基层沥青路面有一些不可避免的技术问题．许多高速公路在通车后不久便发生了较为严重的路面早期破坏现象,如车辙、纵横裂缝、龟裂、坑槽、局部松散老化等,严重影响了正常的通行,同时也违背了高速公路在使用年限内不进行大的维修的初衰。下面我们就来讨论一下半刚性基层沥青路面结构的破坏类型及破坏原因。     

京珠高速半刚性基层沥青路面裂缝防治分析

本文通过对河南省高等级公路若干线段及京珠高速公路驻马店试段的调查、测试和分析,提出了高等级公路半刚性基层沥青路面典型结构图式及其注意事项,对半刚性基层沥青路面的结构设计具有较好的参考价值。     

沥青混凝土路面纵向裂缝发展影响因素初探

路面裂缝是长期困扰建设者的问题之一。针对沥青混凝土路面纵向裂缝的问题,建立路基路面结构的三维模型,运用三维有限元对其进行分析。根据数值分析的结果,得到路面与轮胎接触面下处于复杂应力状态,轮隙（并排两轮向的缝隙）中心点处于x,y方向受拉,z方向受压的应力状态,该状态可加剧纵向裂缝的发展。同时,沥青混凝土面层在荷载作用下的差异沉降也可导致和加速纵向裂缝的产生、发展及路面损坏。得出的结论为进一步研究纵向裂缝出现的原因、影响因素及发展规律等提供了基本依据。     

材料非线性对沥青道面结构力学响应的影响

借助三维有限元软件,建立半刚性基层沥青道面和柔性基层沥青道面结构模型,分析了B737,B767,B777飞机荷载作用下,土基材料非线性、粒料材料非线性、土基和粒料材料均为非线性三种情况时对道面结构力学响应的影响.结果表明,在三类不同起落架荷载作用下,随着轮载的增加,材料非线性对道面结构力学响应的影响逐渐增加,土基非线性对两种道面结构的力学响应影响不明显.半刚性基层沥青道面结构,粒料非线性与土基和粒料均为非线性时对道面表面弯沉和土基顶面竖向压应变影响不显著,但对沥青面层底部的拉应变和半刚性基层底部的拉应力影响较为明显.柔性基层沥青道面结构,粒料非线性对表面弯沉的影响不显著,但对土基顶面竖向压应变影响较大,土基和粒料均为非线性时对沥青面层底部拉应变的影响明显.     

多轮荷载作用下的高模量沥青道面力学响应特性

飞机起落架多轮荷载作用下,道面内部应力应变等力学响应将产生叠加与干涉。本文针对高模量沥青机场道面,通过ABAQUS有限元软件开展道面结构力学响应计算,分析飞机多轮荷载对道面力学响应敏感性,研究高模量沥青混合料在机场道面中的应用效果。结果表明：在飞机主起落架的六轮荷载作用下,道面结构层中产生的应力与路表弯沉的峰值最大,且道面的疲劳寿命最小,在进行道面结构计算与材料组成设计时,应以六轮荷载作为最不利荷载工况;机轮荷载分布的对称性越强,结构内应力与路表弯沉的峰值点位置越靠近荷载包围区域中心;沥青道面变形有一定的时间滞后,卸载后路表弯沉不能立即恢复并存在残余变形,且主起落架轮数越多,滞后时间越长,保留的残余变形越大;中面层采用的高模量沥青混合料可降低道面各层拉应力、压应力、剪应力的应力水平,进而有效地减少机场沥青道面轮辙与疲劳开裂。     

考虑飞机制动力的机场沥青道面力学响应分析

针对飞机在降落制动过程中所产生的制动力对道面结构产生显著影响,并借助ABAQUS三维有限元软件,建立了柔性道面结构和半刚性道面结构有限元模型,分析在常用的民用飞机和新一代大型飞机荷载作用下,考虑水平制动力作用时对道面结构产生的力学响应.同时分析了以B777-300ER、A380-800为代表的新一代大型飞机,在考虑不同的水平制动力、土基模量、面-基层接触状况条件下时对道面力学响应的影响.计算结果表明:考虑制动力后,面层最大拉应力出现在道面表面;水平制动力超过0.5倍单轮荷载后,使得面层内部的拉应力急剧增大;层间的不良接触对半刚性道面结构影响较大,当面-基层的接触系数大于0.5后,对面层内部的最大剪应力和面层底部的拉应力影响不显著.     

半刚性基层沥青路面早期病害的产生原因及处治措施

通过对海门市部分沥青路面病害情况的调查,分析了造成半刚性基层沥青路面早期病害产生的主要原因,据此从设计、施工、养护、管理等方面提出综合改进措施。     

基于ANSYS Workbench隧道车车架强度有限元分析

应用Creo建立某隧道车车架实体模型,给出了车架应力分析时的模型简化方法。根据车架的受力特点,提出了两个有限元分析的边界条件,建立了有限元模型。用ANSYS Workbench分别求解两种边界条件下,车架的应力大小和应力分布规律,进行了对比分析,得到了满载静止状态下车架等效应力分布云图,及车架变形云图。     

沥青路面车辆超载定义分析

传统意义上车辆超载是指车辆当前负荷高于该车型的额定载荷，实际上，由于轮胎接地压力并不是简单的圆形均匀分布，而是具有明显的非均匀性，因而两者计算出来的沥青路面力学响应很不一样．利用笔者实测的轮胎接地压力分布，分析了不同车辆轮胎不同胎压、不同负荷时，沥青路面结构层的力学响应，结果表明，不仅当车辆负荷超额时，路面结构的力学响应显著，而且当负荷不超额但轮胎胎压很高时，其对路面结构的影响也十分不利；同时，轻型货车负荷超载和（或）胎压超限时不利影响也不容忽视．     

施工期荷载对半刚性沥青路面结构损伤的影响

半刚性沥青路面早期破坏的因素较多.当前虽采取一定的措施来防止早期破坏的发生,但仍未完全解决早期破坏现象.施工期荷载较重可能在施工过程中对结构产生影响,进而影响结构发生早期破坏;因此研究施工期荷载对结构的影响具有一定的意义.通过壳牌路面设计应力分析软件的计算,研究了施工期荷载对半刚性沥青路面结构损伤的理论影响.