路面结构设计参数与力学指标分析

选取影响贫混凝土基层沥青路面使用性能的7个因素,沥青面层厚度与模量、贫混凝土基层厚度与模量、水泥稳定碎石底基层厚度与模量、路基模量,对每个因素选3个典型值,运用正交试验,通过对路表弯沉、基层层底拉应力和底基层层底拉应力3个力学指标的极差与方差分析,得出各因素对各力学指标影响程度的大小以及各力学指标下的最优组合.     

柔性基层路面裂缝对结构层材料模量的敏感性分析

为了分析柔性基层路面裂缝对结构层材料模量的敏感性,应用有限元软件ABAQUS建立了含表面裂缝的路面模型,分析了裂缝尖端应力场在不同路面结构层模量下的敏感性。结合模拟成果可知:柔性基层路面表面裂缝尖端应力应变弹性场对面层模量和土基模量的敏感性较强。在柔性基层路面设计时,应在满足规范的前提下适当的选取结构层模量,从而延缓裂缝的扩展。     

加宽工程路面开裂影响因素的数值分析

基于线弹性断裂力学,使用大型有限元软件ABAQUS对加宽工程路面在2种荷载作用模式下开裂的影响因素进行了分析.对沥青面层厚度和模量的分析结果表明,偏荷载对面层裂缝扩展的影响比正荷载大,增加面层厚度和减小面层模量能降低面层反射裂缝应力强度因子.对老路基层和新路基层模量的分析结果表明新老路基层模量相同时,应力强度因子K2数值最小,几乎为零,并随裂缝扩展长度变化不大,面层反射裂缝扩展的可能性最小,因此,选择合适的新路面结构使其模量与老路基层模量相同是非常重要的.此外,随差异沉降增加,应力强度因子K2略有增大,并且差异沉降越大,K2增大得越明显.这表明除合理选择路面结构外,进行地基处理降低差异沉降也非常重要.     

基层对层间连续路面应力强度因子影响的研究

应用权函数理论,推导出了层间完全连续路面裂缝的权函数和应力强度因子计算方法,并通过所编制的程序分析了层间连续沥青路面应力强度因子与基层参数的关系,分析表明：增加基层模量可以降低沥青层应力强度因子,但会增加基层应力强度因子;增加基层厚度可以降低沥青层和基层应力强度因子,但基层厚度大时对沥青层应力强度因子的影响较小,裂缝长度对应力强度因子影响较明显,增加胎压也会显著增加应力强度因子。     

路面施工中出现厚度偏差的原因分析

路面基层(底基层)、沥青面层厚度偏差是施工中经常遇到的问题,它影响路面施工质量和进度,关系着企业形象和经济效益。结合生产实践,对路面厚度出现偏差的主要原因进行分析,并有针对性采取有效措施,使今后的路面施工中避免发生类似问题。     

围岩不同模量特性对隧道支护结构的影响分析

基于拉压不同模量弹性理论,编写了有限元程序,通过对一个平面应力圆环的分析,验证了程序的正确性.分析了一个典型隧道断面支护结构的受力与变形状态,给出隧道支护结构应力场和位移场随着不同模量系数的变化规律,发现不同模量系数的变化对衬砌结构的位移与锚杆的轴力影响较小,而对隧道结构受拉区的应力场以及受拉区区域影响较大,为隧道支护结构设计提供新的理论依据.     

旧路加宽综合处治技术的模型试验研究

通过旧路加宽室内模型试验可以获得新旧路基间的变形和刚度差异,以及经过加筋处治的路基内压力分布特点,且室内疲劳加载试验可以较有效地测试路面结构内的应力应变状态。试验结果可以用来验证旧路加宽综合处治技术的有效性和可靠性,并可对理论分析结果进行验证。     

水泥混凝土路面加铺沥青层结构应力分析

为了指导旧路加铺工程合理设计,对加铺结构在交通荷载作用下的受力状态进行了分析。基于路面力学弹性层状体系理论,建立了旧路加铺路面的轴对称有限元模型。主要考虑交通荷载作用,分析了沥青加铺层层底拉应力、剪应力和旧水泥路面层底的拉应力等指标。考虑加铺层和应力吸收层模量的影响对路面结构的力学响应进行了分析计算。为了快速计算材料力学性能对路面结构受力的影响,基于数值计算结果给出一个路表弯沉和沥青加铺层底拉应力的简易计算公式。结果表明:在车辆轴载作用下,增设应力吸收层会减小路表弯沉、沥青层底拉应力、新旧层间的剪应力和水泥层底拉应力各项指标,对于改善路面结构受力状态有积极影响;随着沥青面层模量的增加,路表弯沉、沥青层底剪应力和水泥层底拉应力都趋于减小,但是沥青层底拉应力会增大。由此建议在旧水泥路面加铺沥青面层设计时,应适当选用高模量的沥青混凝土材料,可以缓解路面新旧层之间的剪切脱层破坏,进而延长旧路改造路面的服役寿命。     

路面基层振动压实作用下的底基层应力

将振动压路机对被压实层施加的作用力简化为圆形均布荷载 ,利用弹性层状体系理论 ,对基层振动压实作用下的底基层压应力和拉应力进行了计算分析。结果表明 ,对基层进行振动压实时存在着半刚性底基层发生弯拉强度破坏的可能。     

路基注浆试验与仿真分析

路基注浆可使路基沉陷、松散、空洞等病害得到有效充填或压密,显著提高路基的承载力。从室内试验与数值模拟两个方面研究了路基注浆对路基路面的影响。室内试验部分采用平面尺寸140 cm×140 cm,高度为50 cm的钢箱,分层填筑路基土和水泥稳定碎石基层,养护28 d后,进行路基注浆。通过探地雷达和开挖相结合的方法观测水泥浆分布,进而分析了注浆对路基的加固机理。数值模拟部分采用ANSYS有限元软件建立路基路面三维模型,考虑注浆半径、注浆区域模量、注浆横向位置及注浆深度4个因素,分析了局部注浆和道路纵向多点连续注浆对行车荷载作用下路基路面受力变形的影响。结果表明,注浆半径对道路受力变形的影响最显著,注浆区域模量影响较小,注浆位置在行车道中间下方且靠近路基顶面时较有利。     

沥青路面老路加宽路段的施工难点分析

沥青路面具有良好的力学性能和较好的耐久性和行车舒适性,在公路工程中得到广泛的应用.文章介绍了沥青路面几种病害类型,并通过对沥青路面病害类型成因的分析,结合老路加宽改建实践,着重从路基施工、路面底基层及基层施工、路面面层及路肩排水设施施工等方面,详细阐述了预防病害,保证老路加宽路面质量的相应的管理措施和技术标准.     

海堤公路拓宽工程中新建路堤对老海堤沉降的影响

通过在海域中海堤公路拓宽工程的典型断面埋设沉降监测仪器,研究新建路堤在建设过程中对老海堤公路的影响。实测结果表明:老海堤公路左、右两侧路肩在新建路堤建设过程中会产生较大的沉降,且左、右路肩的沉降差异较大,易产生裂缝。用Plaxis有限元软件模拟分析表明,模拟结果与实测值有较高的一致性,新、老海堤公路下均产生了水平位移,老海堤公路最大位移量0.5 m,新建路堤最大位移量达0.8 m,两者位移方向相反。拓宽海域海堤公路设计时应对这些位置的差异沉降采取适当修正措施。     

弹性沥青应力吸收防水层在旧路改造中的应用

弹性沥青应力吸收层具有优异的防水作用、抗变形能力,对旧水泥路面反射裂缝具有优良的应力吸收能力,对延长沥青加铺层寿命具有重要意义,文中主要介绍了弹性加层设计与施工,为弹性应力吸收层应用提供有益参考.     

沥青路面防水粘结层性能分析

为了避免半刚性基层沥青路面出现剪切滑移和水损坏等病害,建议设置防水粘结层,并提出其性能要求.通过剪切试验、拉伸试验和渗水试验,比较三种不同防水粘结层,选定了合适的沥青路面防水粘结层,找出了影响防水粘结层性能指标的相关因素.     

市政道路检查井及周边路面有限元分析

根据实地调查的合肥市现有市政道路检查井的结构构造,利用有限元分析软件ANSYS,分析了检查井及周边沥青混凝土路面的受力机理和变形情况。有限元计算结果表明,道路检查井具有足够的承载能力,竖向变形满足要求。     

高速公路拓宽差异沉降对路面结构的影响

为减少扩建高速公路拼接段的差异沉降,采用有限元ANSYS程序,研究了高速公路拓宽工程中新旧路基差异沉降对路面结构的力学影响.通过对路面应力进行计算,分析了拓宽沥青路面在使用期内不同阶段承受附加应力的力学特点与破坏方式,并预测了纵向开裂的出现位置.结果表明:早期开裂中,沥青混凝土面层和基层顶面产生较大拉应力,裂缝产生位置随着最大拉应力偏离新旧路基连接面而靠近旧路中心线方向;后期开裂中,最大拉应力和纵向开裂位置出现在新旧路基衔接处附近,且在靠近旧路一侧;当最大差异沉降超过1.5cm,沥青路面基层产生的附加应力大于其容许拉应力0.21MPa时,路面便会产生开裂现象.     

基于FWD弯沉盆数据评价旧水泥混凝土路面结构质量的方法

在路面结构无破损检测设备中,FWD由于其检测功能的优越性,在道路使用功能数据调查中得到了越来越广泛的应用。该文从FWD数据评价水泥混凝土路面结构质量的基本思想出发,阐述了根据FWD弯沉盆数据推算的路面结构层当量回弹模萤、板缝传荷能力数据,对旧混凝土路面改造设计前后质量的评价方法。     

刚性路面柔性联接层有限元分析

基于中国半刚性基层水泥混凝土路面的使用经验,通过增加柔性联接层对现有路面结构进行改良,从而改善半刚性基层水泥混凝土路面的受力状态.利用有限元方法,建立加铺柔性联接层的水泥混凝土路面结构的3D有限元模型,对不同联接层材料模量和厚度情况下的路面各结构层进行力学分析.研究结果表明:半刚性基层自身变形随联接层厚度增加而递减,面层变形基本不受影响;水泥混凝土面板板底最大拉应力随联接层模量的增大逐渐减小,而半刚性基层和联接层层底拉应力逐渐增加;以上各结构层的变形能力和力学性能随联接层厚度和模量变化而变化的规律,为确定联接层合理的层厚和材料参数提供了一定的理论基础.