水泥混凝土路面沥青加铺层温度应力分析

温度应力是引起水泥混凝土路面沥青加铺层反射裂缝的主要因素之一,当温度降低沥青加铺层变形受阻时,水泥混凝土路面接缝或裂缝处沥青加铺层会因温度应力集中而产生反射裂缝.采用三维有限元方法分析了沥青加铺层的温度应力与降温幅度、加铺层厚度、土工合成材料模量之间的关系,结果表明,在温度较低及昼夜温差较大的地区应采取必要的措施以抵抗温度应力带来的不利影响     

水泥混凝土路面沥青加铺层温度应力分析

温度应力是引起水泥混凝土路面沥青加铺层反射裂缝的主要因素之一，当温度降低沥青加铺层变形受阻时，水泥混凝土路面接缝或裂缝处沥青加铺层会因温度应力集中而产生反射裂缝．采用三维有限元方法分析了沥青加铺层的温度应力与降温幅度、加铺层厚度、土工合成材料模量之间的关系，结果表明，在温度较低及昼夜温差较大的地区应采取必要的措施以抵抗温度应力带来的不利影响．     

沥青加铺旧混凝土路面复合结构行为分析

目的为探求圆形均布荷载作用下双层地基上沥青加铺旧水泥混凝土路面复合结构的受力性能.方法采用弹性地基上的多层薄板理论,建立了双层地基上多层复合路面的统一计算模型.结果得出了有沥青加铺层刚性路面的求解方法,其混凝土板底弯沉及应力值与AN-SYS有限元分析结果吻合较好.同时对有沥青加铺层的旧水泥混凝土复合路面进行了参数分析.结论混凝土板底最大弯沉随沥青层和旧混凝土板厚度、弹性模量及路基回弹模量增大而减小;混凝土板最大应力值随沥青层和旧混凝土板厚度、沥青层弹性模量及路基回弹模量的增大而减小,并随混凝土板弹性模量增大而增大.其中混凝土板厚度和路基回弹模量影响最为显著.     

旧混凝土路面沥青加铺层有限元力学分析

应用A nsys软件分析了沥青加铺层路面结构在行车荷载作用下的应力状态,通过加铺层厚度、加铺层模量、混凝土模量及基础模量的改变对沥青加铺层路面结构内应力状态影响的讨论,分析了路面加铺层结构使用效果的影响因素,为路面加铺工程提供了一些建议.     

旧沥青路面上加铺水泥混凝土层的力学分析

水泥混凝土加铺层作为一种新型、有效,快速、经济且简便的旧沥青路面维修技术,虽在美国己进行了大量试验路研究,但在路面应力分析方面尚属空白.本文借助大型有限元分析软件ANSYS建立三维道路实体结构模型,对旧沥青路面水泥混凝土加铺层的复合路面结构进行力学分析.分析了:车辆荷载作用下结构层弹性模量和厚度的变化对路面加铺层的受力影响;温度作用下的温度应力及温度和车辆荷载的耦合作用;对旧路坑槽的修补及旧路面存在的裂缝带来的路面荷载应力的影响进行分析.对水泥混凝土加铺层的设计提出一些有意义的建议.     

基层厚度对沥青加铺层反射裂缝的影响分析

采用三维有限元静力分析方法,计算分析了具有接缝的旧水泥混凝土路面上沥青加铺层在行车荷载作用下应力随基层模量的变化情况,从理论上深入研究了不同基层厚度对沥青加铺层反射裂缝的影响,提出了在加铺层厚度一定的情况下,基层最佳厚度的取值.     

设应力吸收层复合式路面动态响应灰关联分析

为研究车辆动载对设置应力吸收层复合式路面结构的影响,建立三维有限元模型,计算得到不同路面结构参数下路面结构的力学响应结果。基于灰色关联分析理论,定量分析了各结构层参数对沥青加铺层和应力吸收层底的等效应力σe、最大剪应力τmax、竖向剪应力τxy和水泥混凝土板接缝处弯沉差的影响程度。结果表明,水泥混凝土板厚度、沥青层模量、基层厚度和沥青层厚度为影响复合式路面动态响应的主要因素。并通过回归分析得到上述各力学指标的计算公式。     

设置土工合成材料防裂夹层的沥青加铺层应力分析

土工合成材料具有变形能力强、在水平方向上可承受较大拉应力的优点,将土工合成材料设置于旧水泥混凝土路面与沥青加铺层之间,用于减缓或防止沥青加铺层的反射裂缝.对土工合成材料防裂机理进行了分析,采用三维有限元方法分析了土工合成材料的拉伸模量对沥青加铺层的荷载应力、温度应力及耦合应力的影响程度.结果表明:土工合成材料拉伸模量越大,其对减少加铺层的各种应力的效果就越好;土工合成材料在减少加铺层温度应力方面的效果要比减小荷载应力的效果好.     

大粒径沥青碎石加铺层结构反射裂缝调查及应力分析

采用大粗粒径沥青碎石作为裂缝缓解层，利用大粒径沥青碎石的多空隙结构阻断裂缝尖端的扩展路径，消散及吸收由交通荷载及环境温度变化所产生的应力及应变，减小接缝处加铺层的应力集中现象．采用三维有限元法对设置普通沥青混凝土与大粒径沥青碎石两种类型裂缝缓解层的加铺结构进行力学对比分析可知，后者的荷载应力、温度应力及耦合应力均小于前者的应力值．通过加铺层试验路观测与理论计算分析表明，大粒径沥青碎石裂缝缓解层可有效地防止或减缓水泥混凝土路面沥青加铺层的反射裂缝．     

基层厚度对沥青加铺层反射裂缝的影响分析

采用三维有限元静力分析方法．计算分析了具有接缝的旧水泥混凝土路面上沥青加铺层在行车荷载作用下应力随基层模量的变化情况．从理论上深入研究了不同基层厚度对沥青加铺层反射裂缝的影响．提出了在加铺层厚度一定的情况下，基层最佳厚度的取值．     

应力吸收层沥青混合料配合比研究

加铺沥青面层是旧路改造的主要形式之一,但是在温度应力和荷载应力周期性重复作用下,沥青加铺层的相应位置就容易产生反射裂缝,因而会降低路面的平整度和使用性能。从材料试验的角度把Superpave理论中的体积设计法与马歇尔设计法相结合,进行应力吸收层材料配合比设计的研究,通过对沥青混合料路用性能的检验,体现出应力吸收层在延缓或抑制旧水泥混凝土路面的反射裂缝方面具有一定的优越性.     

基于应力吸收层的沥青混凝土加铺层结构应力分析

本文通过三维有限元数值模拟方法,对基于应力吸收层的旧沥青混凝土冷再生加铺层结构进行力学分析.研究表明:适当增加加铺层的厚度对防止反射裂缝的产生十分有效;不能用提高加铺层模量的方法来防止反射裂缝;合理的增加冷再生基层的厚度和减小冷再生基层的模量,对防治反射裂缝非常有效;适当提高应力吸收层的厚度对预防反射裂缝效果明显;应力吸收层的模量的提高对预防反射裂缝效果不明显.     

旧水泥路面冲击碾压技术改造后应力分析

通过工程实践证明,旧水泥混凝土路面使用冲击压路机打裂后加铺沥青面层,可以有效地减少加铺层内反射裂缝的产生和发展,但该技术防反射裂缝的作用机理还不是很明确.本文以HB-XD高速公路改造工程为背景,应用ANSYS有限元方法建立分析模型,在研究反射裂缝扩展模式的基础上,研究冲击后碎块对沥青加铺层的应力响应,从而揭示冲击碾压技术能够有效减少反射裂缝、减小车辆荷载应力、温度应力等的原因.     

疲劳荷载下沥青加铺层抗反射裂缝试验研究

利用MTS材料试验系统，进行旧水泥混凝土路面沥青加铺层弯拉型和剪切型反射裂缝的疲劳试验，评价了5种沥青加铺层结构抵抗反射裂缝的能力。结果表明，对于弯拉型疲劳试验和剪切型疲劳试验，普通沥青混凝土下面铺设STRATA应力吸收层、玻璃纤维格栅2种结构都具有良好的抗反射裂缝的能力，而在水泥混凝土面板上直接加铺沥青混凝土类结构的效果最差。     

沥青加铺混凝土路面的实用计算方法

为研究沥青加铺水泥混凝土路面(PCC AC)在板中、板角和板边作用荷载的最大应力及弯沉情况,对27个水泥混凝土路面模型进行了ANSYS有限元分析,并据板中最大应力和弯沉回归出板角和板边的计算公式.将沥青加铺混凝土复合板按抗弯刚度等效原理换算为单层板,然后把单层板的表面应力在复合板中进行二次分配,可求得混凝土板的最大弯沉和最大拉应力,算例证明回归公式与有限元结果吻合良好.     

Sampave应力吸收层厚度确定的数值模拟

采用三维有限元法分析了 Sampave 应力吸收层厚度变化对沥青加铺层结构荷载应力和温度应力分布的影响,发现合理厚度的 Sampave 应力吸收层能较大幅度地降低加铺层层底的荷载应力和温度应力,对后者降低效果尤为明显,改善了整个沥青面层结构的应力状态,减少加铺层层底应力集中程度,延缓反射裂缝在加铺层中形成,显示其在抗反射裂缝方面的独特作用.计算结果表明:应力吸收层不宜太厚,建议层厚为2.5±0.5 cm较合适.     

沥青路面多裂纹断裂分析

沥青路面通常在表面裂纹和基础裂纹共存状况下服务。基于断裂力学理论,采用无网格伽辽金/有限元耦合法,对同时含有面层表面裂纹和基层底面裂纹的沥青路面进行了断裂分析,研究了行车荷载行驶过程中裂纹尖端应力强度因子的变化规律。结果显示,在车轮荷载行驶通过基层底面裂纹上方的过程中,基层底面裂纹的复合型应力强度因子K＊存在一个最大极值,且这个最大值不是出现在车轮荷载位于基层正上方的时候;表面裂纹的应力强度因子K1和K2随着交通荷载驶近表面裂纹而逐渐增大,而且增大的速率也逐渐上升;相对于基层底面裂纹,表面裂纹受荷载位置影响更显著。