重載交通下瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)力學(xué)性能分析.pdf

1、目前半剛性基層瀝青路面因其種種優(yōu)點，在國內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用，但同時也產(chǎn)生了早期破損普遍、使用壽命達(dá)不到設(shè)計年限等問題。隨著交通運輸迅速發(fā)展，超限和超載運輸現(xiàn)象日益嚴(yán)重，這使得我國瀝青路面的車轍、開裂等現(xiàn)象愈發(fā)普遍。當(dāng)前，仍以靜載作為路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的依據(jù)，該設(shè)計方法不能反映路面受力的動態(tài)特性。實際上車輛在行駛過程中路面所受的荷載是變化和移動的，路面的不平整、車輛本身的振動和車路耦合系統(tǒng)產(chǎn)生的振動都會引起荷載的變化，進(jìn)而影響路面的受力。因此對

2、重載下的瀝青路面進(jìn)行動力響應(yīng)分析具有現(xiàn)實意義。
　　本文基于彈性層狀理論，采用雙自由度車輛振動下的正弦荷載模型，對云南省處于運煤區(qū)的新建普宣高速實際瀝青路面結(jié)構(gòu)建立了簡化三維有限元模型。對該模型在標(biāo)準(zhǔn)軸載和不同超載程度作用下進(jìn)行了分析，得到了移動荷載作用下普宣高速路面結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)變化趨勢和規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，簡要分析了車速和溫度變化對動力響應(yīng)的影響。此外，通過靜載和恒載路面的響應(yīng)變化的比較分析計算，得出動荷載更符合實際的受力情況。

3、為了得出重載交通下合理的瀝青路面結(jié)構(gòu)，同時還分析了超載80％的動載作用下面層厚度、基層厚度、底基層厚度、基層模量、底基層模量和土基模量對重要力學(xué)響應(yīng)指標(biāo)的影響情況，并據(jù)此對普宣高速路面結(jié)構(gòu)提出了合理的建議。主要研究結(jié)論如下:
　　路面結(jié)構(gòu)各層的動力響應(yīng)值在重載的作用下呈較大幅度的增長，且隨著超載率呈一定的線性增長趨勢，超載成了高等級路面出現(xiàn)嚴(yán)重的早期破壞原因之一，路面的疲勞壽命也嚴(yán)重降低;車速增長對路面結(jié)構(gòu)的動響應(yīng)變化整體呈減小的

4、趨勢，當(dāng)車速增長到一定值后，各動力響應(yīng)趨向穩(wěn)定;溫度變化影響瀝青面層的材料性質(zhì)，進(jìn)而影響動力響應(yīng)指標(biāo)，溫度升高時面層的豎向位移、壓應(yīng)力和基層的縱橫向拉應(yīng)力增大，溫度降低時面層的最大水平剪應(yīng)力隨之減小。
　　彎沉、面層壓應(yīng)力、面層底面拉應(yīng)力、面層水平剪應(yīng)力和土基頂面壓應(yīng)變均隨著各結(jié)構(gòu)層厚度及模量的增加而減小。但基層底面拉應(yīng)力隨著基層模量的增加會不同程度地增加，其中底基層厚度對其影響最大;底基層底面拉應(yīng)力隨底基層模量增加而增大。易知各