高模量沥青混凝土对路面结构的力学影响分析

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弹 性 模 泊松 导 热 系 数/ 线 膨 胀 系 量 EMP 比“ ( m・ 数 /1C) { a W/ o C) (/ o 剪 应 力/P ka 上 面 层 中 面层 下 面 层 上 中 面层 中下 面 层 1 21 l45 l1 0 8 .8 7 .1 7 . 5 161 7 .7 12 9 7. 5
有 限尺寸 薄板 的有 限元 解 ,为与 现行 规范 接轨 ,本
文 视路 面结 构 为 弹性 层状 体 系[,研 究 对象 由沥青 2 1 上 面层 、中面 层 、下 面层 、基层 、基 础组 成 ,建立 相 应 的空 间三 维模 型 。沥青面层 、基 层 和基础 等结 构 层采 用 8 点各 向同 向S L D 5 节 O I 4 实体单 元} I 反 。为 映半无 限大 空间 基础 的特性 ,基础 采用 扩大 尺寸 来
设 置在 不 同层位 时 的中面层 层底受 力情 况 。分别 将 高模量 层设 置为 单层 ( 上面层 ,中面层 ,下 面层 ) 和 双层 ( 中面层 ,中下 面层 )l 算 时着 重 考虑 此 上 【,计 4 五种情况 。高模量沥青混凝土的回弹模量取2 0 MP 0 a 5
为3 c 2 m,两侧 轮 隙 间距 为 12 m。轮胎 作 用 点 为竖 8c
图 1 计 算 模 型
对 各结 构层 作如 下假 定 : a 各 结 构 层 为 均 匀 、连 续 、各 向 同性 的 弹 性 )
由 图2 以看 出 ,从 路 表 向下 。剪 应 力从 小 到 可 大增 加很 快 ,在 7 m 右 的位 置 .路 面剪 应 力达 到 c左
体:
b 各 层 层间 竖 向 、水 平位移 均 连续 ; )
AC一 2 C 0 1 . x8 O 0 1 0 ~ 0 0 . 5 0O x .5 0 0 4 0 0 2 AC一 2 C 5 1 . x xO08 0O 8 . 10 0 0 O-5 2
竖 向位 移/ mm
0 3 . 4
04 .2
0 1 . 4
04 .1
(.i u nPoic l un hnCt C u ni e c o o ay G ag a 13 0 C ia 2 C CFr gw yC nut t 1 c a rv i aga i h aj oD t t nC mpn , unh n6 8 0 , hn; . C i t h a osl ns Sh n aG y a ei C sHi a
影 响 。 结 果表 明 : 高模 量 沥 青 混凝 土 可 显 著抑 制 车辙 的 产 生 , 并推 荐 模 量 控 制 在2 0 MP ~ 5 0 a 0 0 a 2 0 MP ,厚 度 控 制 在 5 m~ c c 7 m为
宜。
关键 词 : 高模 量 沥 青 混凝 土 ;剪 应 力 ;压应 力 ;模 量 ;厚 度 中 图分 类 号 :U 1 .1 4 62 6 文 献 标识 码 :A 文章 编 号 :1 0 — 7 6 2 1 ) 1 0 6 — 4 0 2 4 8 (0 2 0 — 0 6 0
向位 移计 算 点 ,两轮 隙 中点为 应力计 算 点 。其具 体
的模 型 尺寸及 结 构参数 见 表 1 。
表 1 主 要 计 算 参 数
正 交 各 向 同性 材 料
路 面 结 构 层 几 何 尺 寸 XX × / Y Zm
计 算 ,结果 如表2 所示 。
表 2 高 模 量 层 设 置在 不 同层 位 时 的 各项 指 标
拟 定 计 算 参数 :行 车 荷 载采 用 标 准 轴 载B Z Z一
10 0 ,轮 胎 内 压 为 07 a . MP ,单 个 轮 压 作 用 范 围 为
1 . mx 89 m,接 触 面 积 为 3 72 c 89 c l .c 5 .1m ,双 轮 间距
利 于抵 抗路 面永 久变形 ,本 文对 比分析 将高 模量 层
C .L d, n7 0 7 , hn ; . g w yS h o,C a ga iest, n7 0 6 , hn ) o, t.Xia 1 0 5 C ia 3Hih a c o l h n nUnv ri Xi 1 0 4 C ia y a
Absr c : I r e o e plr u t ta p l p v me t h s p pe sa ls e hr e di n ina n t t a t n o d r t x o e r ti a s hat a e n ,t i a r e t b ih sa t e — me so lf ie ng i
进 行选 择 。计 算 的结果 如 图2 所示 。

/ / /
—\

l 2 3 4 5 6 7 8 1 1 l 3 l 5 l 7 1 9 9 0 1 2 1 4 1 6 l 8 l
路 面深 度 /m c
图2 剪 应 力 沿 路 面 深度 变 化 图
摘 要 :为探 讨 沥青 路 面 车辙 I题 ,建 立 沥 青路 面三 维 有 限 元模 型 ,通 过 分 析 高模 量 沥青 混凝 土设 置 在 不 同结 构 层 位 的 力 " 1 学响 应 ,确 定 出高模 量 沥 青 混 凝 土 的设 置 层 位 , 并进 一 步 分析 高模 量 沥青 混 凝 土 中 面层 模 量 大 小及 其 厚 度 对 路 面结 构 受 力 的
e e n d lo s h l p v me t n ee mi e h e a e fh g d l s a p atc n r t y a ay i g lme t mo e fa p a t a e n ,a d d t r n s t e s tly ro i h mo u u s h l o ce e b n l zn
我 国现行 《 路水 泥混凝 土路 面设计 规范 》J G 公 ( T D 0 2 0 ) .应力 计 算 公 式 是 基 于 弹 性 地 基 上 4- 02 中
高 、抗 车 辙性能 好 、对低 温开裂及 温度 疲 劳开裂 敏
感性 不强 等优点 。对 于提 高路面抗 车辙 能力 非 常有
效口 1 。 本 文 利 用 A S S 限元 软件 ,对 设 置 高 模 量 NY 有
AC一 1 3
1 .x O0 0 O 8x .4
l6 0 0
O2 .5
12 . 12 . 12 .
21 0 . ×1 21 0 . X1 0 2Ox1 . 0
压 应 力 /P — 2 .7 6 6 1 — 4 .3 — 3 . - 4 .8 ka 6 78 - 4 . 2 6 45 6 5 1 6 6 92
sr s n u n e o d l sa d t ik e st a e n t cu e w ih i i h d l a e fh g d l sa — t si f e c f e l mo u u n c n s o p v me ts h u r t r , h c s n t e mi d e ly ro i h mo u u s p a o c e e T e r s l h w t a ih mo u u s h l c n r t a in f a t n i i t e g n r t n o u — h h c n r t . h e u t s o h t g d l s a p at o c e e c n sg i c n l i h b t h e e ai fr t s h i y o t g a d r c mme d h t t c n r l d l s o l e fo 0 0 a t 5 0 i , n e o n n st a s o t i o mo u e h u d b r m 2 0 MP o 2 0 MP , h c n s o 5 m o 7 m. a t i k e sf m c t c r Ke r s h g d l sa p a t o c ee s e rsr s ; o r s i e s e s mo u u ; h c n s y wo d : ih mo u u s h l c n r t ; h a t s c mp e sv t s ; d l s t i k e s e r
道路工程 H ha Egerg i wy nie g n i n
蒲 彬 ,王修 山2 , 3
(. I 广 汉 市 川 交 检测 公 司 , 四川 广 汉 6 80 1四J『 省 1 30; 2中交 第 一 公 路勘 察 设 计 研 究 院 有 限 公 司 ,陕 西 西 安 7 0 7 . 10 5 3长 安 大 学 公 路 学 院 .陕 西 西 安 7 0 6 ) . 10 4

峰值 ,然 后 沿 路 面深 度 继 续 向下 。剪 应 力 不 断 减
小 ,减 小 的速度 逐渐变 缓 。根据计 算 的结果 ,路 面
c 基 础底 面各 向位移 为 零 。基 础侧 面水 平 方 向 )
∞ ∞ ∞ 鲫 ∞ ∞ O
内剪应 力最 大位 置 出现在 中面层 。而 中面层 是 最容
I p c fHi h M o l pha tCo r t n m a to g du usAs l nc e e o

Pa e e tS r c u e M e h n c v m n t u t r c a is
PU n . ANG u h n , Bi W Xi —s a
近年来 ,随 着公路 交通 量 的增 加 ,沥青 路面 车 辙损 害现象 越来 越突 出 ,严 重影 响 了行 车 的舒适 性
1 力学模 型 建立
1 路 面 结 构 模 型 的 建 立 . 1
和安全 性 ,车辙 已成 为迫切需 要解 决 的问题 。高模
量 沥青 混 凝 土作 为 一 种 新 型 路 面 材 料 ,具 有 模 量
沥 青混凝 土层 的沥 青路 面进行 力学 响应分 析 ,找 出