高模量沥青混凝土路面力学数值模拟

高模量沥青混凝土(HMAC)作为一种新型路面材料,具有模量高、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。该文利用通用有限元软件ANSYS,对设置高模量沥青混凝土层的半刚性基层沥青路面的荷载响应进行数值模拟分析,结果表明高模量沥青混凝土可显著抑制车辙的产生,并推荐出高模量沥青混凝土层的模量和厚度的合理范围。     

高模量沥青混凝土在路面结构中的优化

为探讨高模量沥青混凝土在路面结构中的设置及使用情况,该文利用Bisar3.0软件对高模量沥青混凝土路面结构进行力学响应分析,进而得到了高模量沥青混凝土的合理设置层位与回弹模量。结论表明:高模量沥青混凝土可以有效地提高路面抗车辙性能,并建议设置在中面层,回弹模量取值在2 500~3 500 MPa范围之内,同时,在设置高模量沥青层的基础上不建议缩减面层厚度。     

高模量沥青混凝土路面抗车辙性能分析

从力学角度研究沥青混凝土模量的提高对于车辙产生的影响,提出了抵抗车辙危害新方法。从车辙产生的机理出发,分析高模量沥青混凝土材料的基本力学性能及路面结构中面层模量对车辙产生的影响;利用试验方法分析了高模量沥青混凝土材料的动稳定度和动态模量值,利用数值计算方法分析路面结构力学性能并分析高模量下路面结构的力学响应。通过试验研究发现,高模量沥青混凝土材料的动稳定度和动态模量值都有显著提高,有利于抵抗车辙产生;数值计算结果表明,路面承受最大剪应力的范围在路面结构的中面层,采用高模量沥青混凝土材料,提高路面结构中面层的弹性模量,可以有效地改善路面结构的受力状态,降低剪切应变的数值,抑制和减少沥青路面车辙的产生。     

基于抗车辙功能的高模量沥青混凝土应用研究

针对沥青路面的车辙损坏,通过掺加改性剂PR／RA以提高沥青混凝土模量,达到有效提高路面抗车辙能力的目的。介绍了高模量沥青混凝土（HMAC）的研究成果,如提出基于抗车辙功能高模量沥青混凝土的合理设置层位和模量值的合理取值范围、抗车辙能力强的高模量沥青路面结构组合,以及高模量沥青混凝土路面典型结构等。并结合试验路实体工程,提出高模量沥青混凝土路面的施工工艺与质量控制技术。     

高模量沥青混凝土路面永久变形有限元分析

为研究高模量沥青混凝土路面的永久变形性能,运用ANSYS有限元软件对沥青路面结构进行建模,分别对轴载作用大小、中面层厚度、面层材料等因素影响沥青混凝土路面永久变形性能进行分析。得出结论:(1)中面层厚度的增加并不能有效降低路面结构的永久变形;(2)中面层材料选用高模量沥青混合料可有效提升路面结构的抗永久变形性能;(3)重载超载频繁的路面易发生永久变形现象,高模量沥青混合料可有效提升路面结构抗永久变形性能。     

高模量沥青混合料技术路径与合理评价指标应用研究

为分析高模量沥青混合料(EME)技术路径与合理评价指标,梳理EME应用进程,明确实现途径,从高温稳定性和疲劳性能方面,分析评价指标及评价标准,并选取典型应用案例进行应用效果分析。结果表明:EME可通过直接使用直馏硬质沥青或添加复合硬质沥青高模量剂两种方式实现,前者更适合应用于大规模普通路面;与法国车辙试验相比,我国动稳定度试验可更好地反映EME车辙变形特征;两种混合料实现途径均可满足疲劳性能要求;路面结构组合采用中下面层双层高模量时,抗车辙性能优异,经历夏季高温超重交通使用后平均车辙深度3.45mm。     

基于疲劳寿命的高模量材料结构层适用性研究

采用BISAR软件,分析高模量沥青混合料应用于路面结构不同层位时的剪应变,基于高模量材料疲劳性能与剪应变的关系计算沥青层疲劳寿命,从疲劳性能角度分析高模量沥青混合料适用结构层位。结果表明:当高模量沥青混合料应用于三层路面结构中的一层时,用于下面层效果最好,用于上面层最差;当高模量沥青混合料应用于三层路面结构中的两层时,应用于中下面层效果优于上中面层,即高模量沥青混合料应用层位越低,对路面结构疲劳性能越有利。     

青临高速试验路沥青路面结构应变分析和永久变形预估

为了分析和预估青临高速试验路沥青路面结构疲劳寿命和永久变形,为长期性能观测验证提供基础对比数据,按照标准试验方法对试验路土基、粒料、无机结合料以及沥青混合料的力学参数进行测试分析;结合同类道路交通荷载分析,得出试验路交通组成、轴载谱及3类典型轴的最大特征值;按照弹性层状理论计算了常温和高温条件下沥青层底最大弯拉应变;用MEPDG永久变形预估模型分析了不同路面结构沥青层永久变形发展规律,预测车辙养护修复的时间。结果表明,所设计的沥青路面结构基本满足长寿命沥青路面沥青层底弯拉应变小于疲劳极限应变的要求,MEPDG预测车辙主要发生在表面层,中下面层车辙较小,表面层采用高模量沥青混合料可显著提高路面抗车辙能力。     

高模量沥青混凝土路面车辙变形数值模拟

基于粘弹性理论,利用有限元数值模拟软件ANSYS,建立高模量沥青混凝土路面车辙变形的计算模型,并对高模量沥青混凝土进行抗压回弹模量试验和蠕变试验。对2项试验数据进行回归处理分析,得到外加剂(PR PLASTS)不同掺量和不同温度条件下高模量沥青混凝土的材料参数,并利用这些参数进行数值模拟计算,分析轴载、温度、外加剂(PR PLASTS)掺量、荷载作用次数和面层厚度等对车辙变形的影响,且拟合得出车辙变形的计算公式,其可为高模量沥青混凝土在沥青路面中的应用提供理论依据。     

高模量沥青混合料模量对比评价

介绍了3种提高沥青混合料模量的途径及它们的作用原理,即采用高模量改性沥青、矿物纤维加强和界面改性.通过测试试验段、对比段沥青混凝土芯样在40℃条件下的间接拉伸模量,对这几种高模量改性方法的效果进行了对比评价.结果表明采用高模量改性沥青、矿物纤维增强沥青或PR添加剂改性沥青均能明显提高沥青混合料的间接拉伸模量,从而改善沥青混凝土路面的抗车辙性能;相对而言,高模量改性沥青对混合料的模量提高效果最为显著,另外两种效果相当.