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长寿命沥青路面设计方法研究
作者：王虎盛， 殷伟， Wang Husheng， Yin Wei
作者单位：王虎盛,Wang Husheng(山西交通职业技术学院,山西,太原,030031)， 殷伟,Yin Wei(长安大学公路学院,陕西,西安,710064)
刊名：
华东公路
英文刊名：EAST CHINA HIGHWAY
年，卷(期)：2009，""(5)
被引用次数：0次
参考文献(2条)
1.沈金安国外沥青路面设计方法汇总 2006
2.陈泽松广梧高速公路试验路段的路面结构组合设计[期刊论文]-公路 2005(05)
相似文献(8条)
1.学位论文张云龙长寿命沥青路面合理结构研究2008
随着交通事业的发展，我国沥青路面在设计理论及修筑技术方面取得了长足的进步，但由于沥青路面结构设计理论不完善、原材料及施工控制等问题导致的路面早期损坏严重、使用寿命短的问题日益突出。借鉴国外长寿命沥青路面设计理念，并结合我国的实际情况，开展长寿命路面合理结构研究具有重要的理论意义及使用价值。
本文从调查研究入手，总结分析了国内外沥青路面的结构特点和使用状况，从结构方面深入探讨了我国沥青路面存在的问题以及长寿命沥青路面的优势。通过对长寿命沥青路面结构设计因素，即交通参素、环境因素、土基状况、材料模量的研究，提出了长寿命沥青路面的设计流程。在此基础上
，根据柔性基层与半刚性基层路面结构的特点，结合长寿命路面的要求，提出了对应的结构组合原则。为了深入研究长寿命沥青路面结构层的合理厚度，本文应用计算软件BISA3.0分别就柔性基层与半刚性基层沥青路面的结构层厚度对长寿命路面关键设计指标，即沥青层底弯拉应变、基顶压应变与面层剪切力的影响进行了细致的计算与分析。通过对国内外六种典型的长寿命路面结构类型的计算分析，推荐了三种适合于我国的长寿命沥青路面具体结构：半刚性基层长寿命路面结构、复合式基层长寿命路面结构、倒装式长寿命路面结构，同时，分析了三种结构的特点优势，为合理选用长寿命路面结构提供了依据。
2.学位论文殷伟季冻区长寿命沥青路面合理结构研究2009
季冻区修筑的半刚性基层沥青路面，在荷载、冰冻等因素的共同作用下，较早地出现了一系列功能性和结构性破坏，严重影响了道路的使用寿命。因此，为满足东北地区日益增长的交通需求，延长道路的使用年限，借鉴国外长寿命沥青路面设计理念，结合东北季冻区环境、交通特点，开展适合季冻区长寿命沥青路面合理结构研究具有重要的理论意义和应用价值。
本文首先从调查研究入手，总结分析了吉林典型季冻区道路工作环境、交通荷载组成及沥青路面破坏特点。并以国外长寿命沥青路面设计理念为基础，结合我国现行沥青路面设计、验算指标，提出了我国季冻区长寿命沥青路面设计流程和设计指标。同时，根据长寿命沥青路面结构层位功能要求
，对季冻区长寿命路面结构特殊功能层及合理基层类型进行了分析研究。在此基础上，以沥青层底拉应变、半刚性结构层底拉应力、基顶压应变为结构层厚度控制指标，采用路面设计软件BISAR3.0对季节冻区柔性基层、半刚性类基层长寿命路面结构层合理厚度进行了系统的研究分析，推荐出了适合东北季冻地区不同土基状况和交通轴载特点的柔性基层、半刚性基层、复合式基层长寿命沥青路面结构，并给出了结构层厚度确定步骤。
为了验证、推广室内研究成果，本研究在长～珲高速共铺筑了六种长寿命试验路，其中两种复合式基层长寿命沥青路面结构在吉林长～珲高速全线(223.6公里)得到了推广应用。通过季冻区长寿命试验路施工工艺及质量控制技术的系统研究，为东北季冻区长寿命路面结构的全面实施推广提供了理论基础和实践经验。
3.期刊论文崔鹏.邵敏华.孙立军.Cui Peng.Shao Min-hua.Sun Li-jun长寿命沥青路面设计指标研究-交通运输工程学报2008,8(3)
为了研究长寿命路面设计方法,采用SHELL、AI等设计方法对国外提出的沥青层底拉应变与土基顶面压应变标准进行了验证,根据国外典型长寿命路面结构组合进行应变指标计算与统计分析,并基于中国路面设计参数对长寿命路面设计指标进行修正.经过统计分析,验证了国外提出的2个长寿命路面设计指标的可行性,并提出了适用于中国长寿命路面结构设计的控制指标:沥青层底拉应变不大于120×10-6,土基顶面压应变不大于280×10-6,并对已有试验路结构进行了力学分析.分析结果表明:试验路的沥青层底拉应变均小于120×10-6,土基顶面压应变均小于280×10-6,这表明试验路段满足长寿命路面指标.
4.学位论文蔚旭灿应用数学力学方法研究沥青路面结构特性2008
本文应用数学力学方法，分析了沥青路面结构在三种状态下的性能，即常温下的一般受力状态、高温下的粘弹性能和低温下的抗开裂性能。
对于常温状态下的沥青路面结构，利用弹性层状体系理论，分析了层状路基合成模量的计算方法，得到了双层弹性层状弹性体系当量模量诺模图
，并分析了当量模量的影响参数。对柔性承载板、刚性承载板作用下的当量模量，以及规范上的当量模量计算公式进行了对比，发现三种情况的差异较大，特别是规范上的计算公式甚至有得到负值模量的情况，严重与实际不符。
分析了长寿命路面结构的概念和含义，以及设计指标的合理选取。对两种长寿命路面的结构形式进行了参数分析，得到了设计指标最为敏感的影响参数，为陕蒙路提出了试验路方案和推荐型式。提出了路面结构和造价的优化规划方法，对规定参数范围和设计指标的一个例子进行了优选，根据各结构层的造价函数，对目标函数为造价的规划进行了计算。
根据对应原理，求解了粘弹性半空间体，对其表面位移进行了参数分析，发现对不可回复粘性系数最为敏感，而对可回复弹性和粘性系数最不敏感。通过拉普拉斯逆变换的数值法，求解了粘弹性双层体系，总结了利用对应原理和拉普拉斯逆变换数值方法求解多层体系的一般方法。以三层体系的沥青路面为例，为沥青面层提出了三种不同的非线性粘弹性模型，以考虑沥青面层随着荷载次数增加的固结效应。提出了车辙的计算方法，计算了车辙与荷载作用次数的关系，分析了车辙的各种影响因素。
对于路面材料的抗开裂性能，分析比较了各种评价试验方法，着重对SCB试件进行了分析，利用有限元方法计算SCB试件裂尖附近的应力和位移分布，根据断裂力学理论求得了不同裂缝长度时的应力强度因子，拟合了计算公式，讨论了其影响因素。对路面结构的芯样和试验室的两种试件进行了SCB试验，得到了它们0℃和-20℃下的断裂韧度。对于路面结构的反射裂缝和自上而下裂缝，建立了有限元分析模型，分析计算了它们在5℃、20℃下I型、
II型开裂的应力强度因子，拟合了计算公式，对四种面层厚度不同的情况进行了对比，分析了不同面层模量对应力强度因子的影响。利用描述裂缝扩展速率的Paris公式分析了I型开裂裂缝的寿命，得到了裂缝长度与荷载作用次数的关系曲线，对不同面层厚度、不同裂缝类型的寿命进行了比较。
5.期刊论文舒富民.钱振东.罗桑.唐健娟.SHU Fu-min.QIAN Zhen-dong.LUO Sang.TANG Jian-juan复合式基层长寿命沥青路面设计指标和设计标准研究-筑路机械与施工机械化2007,24(11)
通过分析高速公路半刚性基层路面结构,应用国外长寿命路面设计理念,提出复合式基层长寿命沥青路面结构的力学设计指标;通过借鉴国内外相关参数的研究成果,进行参数修正,提出了适合复合式基层长寿命沥青路面结构的设计标准.该研究成果对中国长寿命路面结构设计有一定的指导意义.
6.学位论文李耀龙季冻区重交通沥青路面设计研究2009
随着国民经济和公路交通运输事业的迅速发展，我国运输车辆中大型货运车辆的比重不断增加，载货汽车的超限、超载现象越来越严重，汽车超限超载已是普遍存在的问题，在季冻区特殊气候环境的影响下，沥青路面出现了严重的疲劳、车辙、裂缝、冻胀、融沉等破坏，降低了路面的使用寿命和服务水平，制约了高速公路的进一步发展。论文旨在就吉林省季冻区重交通路面结构优化及施工方法进行深入研究，对提升该地区沥青路面设计及施工水平具有重要的理论及现实意义。
论文针对吉林省季冻区温差变化复杂、气候条件严酷、车辆重轴比例大、超限超载普遍等现象，分析了季冻区重载交通特性及沥青路面病害产生机理，通过对该地区重交通轴载参数的研究，提出了吉林省轴载换算季节修正系数。结合该地区的交通特点，采用基于力学理论的分析方法及ANSYS计算程序，在分析吉林省重交通路面典型结构力学响应的基础上，对重载作用下沥青路面结构的设计指标及标准进行了深入研究。借鉴长寿命沥青路面设计方法和Superpave沥青混合料设计法，采用力学分析法，对季冻区重交通路面结构进行了对比优化，提出了适应于吉林季冻区重交通条件下的长寿命路面结构，并依托长-珲高速公路实体工程铺筑了试验路，验证了室内研究成果。
本研究在季冻区重交通路面结构设计时，采用了设置抗疲劳层的路面结构形式，分别选用Superpav-25和ATB-25混合料作为抗疲劳层，并利用由美国进口的UTM-25力学试验机，通过室内四分点加载小梁重复弯曲疲劳试验测试对比了Superpave-25与ATB-25的疲劳性能，提出了基于SHRP Designation M-009的疲劳寿命计算的改进方法，分析确定了该类混合料的疲劳极限和疲劳寿命，为季冻区重交通长寿命沥青路面设计奠定了基础。
7.会议论文刘朝晖.郑健龙.华正良连续配筋混凝土复合式沥青路面研究2008
对于连续配筋混凝土(CRC)+沥青混凝土(AC)复合式沥青路面，层间界面抗剪切是一项重要的设计指标，它对于减少复合式路面的车辙、滑移、拥包等损坏具有十分重要的意义，本文建立了CRC+AC层间界面剪应力分析模型，计算了不同沥青层厚度和不同轴载作用下层间界面剪应力；采用便携式岩土剪切仪，对几种常用的界面粘结层材料进行了层间剪切强度试验，比较了其抗剪性能；结合南方某高速公路改造工程，提出CRC+AC结构没计方案，通过实体工程的实施以及近4年来的运营，效果良好，开创了我国重载交通高速公路长寿命路面结构的新型式。
8.学位论文张勇沥青路面长寿命加铺层材料和结构疲劳特性研究2009
我国高速公路早期损坏严重，使得我国公路建设过早进入维修养护时代。伴随社会经济的发展，交通量迅猛发展，使得早期修建的道路已不能满足现有交通服务需求。我国高速公路面临改建、扩建的迫切要求。如何使得新建或改建的路面不过早出现病害，延长道路使用年限达到路面长寿命目标
，是当前研究的当务之急。为此，本文从以下几个方面对如何在旧沥青路面上加铺长寿命沥青混凝土罩面层进行了探讨。
第一，通过对国内外已有或即将修建的长寿命路面的调查与总结，分析了路面长寿命的原因及长寿命路面的设计指标，据此提出长寿命加铺层的结构组合形式，并运用弹性层状体系理论对其受力特性进行了计算，根据其受力特性提出了适合长寿命加铺层的材料组成。
第二，根据长寿命路面结构特点和受力特性，对提出的适合长寿命加铺层的三种SBS改性沥青混合料材料分别进行配合比设计，确定其最佳沥青用量，并结合加铺层抗变形能力的需要，对SMA进行了车辙试验。
第三，综合比较各种疲劳实验后，选定室内四点小梁弯曲疲劳试验在UTM上对加铺层材料进行疲劳试验。深入详细的研究了试验参数及条件，提出适合本文采用材料的疲劳性能试验的方案。为准确预测加铺层结构疲劳特性，本研究也对加铺层不同层位沥青混合料组成的复合梁进行了疲劳试验，回归出各自的疲劳寿命预估方程，并采用耗散能理论，回归出耗散能与疲劳寿命之间的关系方程。
最后，文章采用了ADINA有限元软件模拟了路面裂纹扩展，分析了旧路面病害对沥青加铺层疲劳开裂的影响。采用多项式拟合应力强度因子随裂纹扩展深度的函数，运用Paris公式对长寿命路面加铺层的寿命进行了预估，为长寿命加铺层设计提供了依据。
本文链接：https://www.doczj.com/doc/ce16958673.html,/Periodical_hdgl200905003.aspx
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