舊PCC路面上AC加鋪層設(shè)計(jì)方法的研究.pdf

1、舊水泥混凝土(PCC)路面上加鋪瀝青罩面層(AC)，包含剛?cè)醿煞N結(jié)構(gòu)形式，而且再采用土工織物夾層防治/延緩反射裂縫，形成了復(fù)雜的復(fù)合結(jié)構(gòu)。對(duì)于這種結(jié)構(gòu)，目前還沒(méi)有一個(gè)成熟的研究模型，繼續(xù)開(kāi)展舊PCC路面上加罩AC面層的反射裂縫和防治反射裂縫的加鋪層設(shè)計(jì)方法這方面的研究，不僅是必要的，而且具有實(shí)用價(jià)值。本文首先借助有限元軟件ANSYS對(duì)舊PCC路面上AC加鋪層的復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析，包括夾層的效果、加鋪層厚度和加鋪層模量的

2、影響。有限元分析表明：(1)夾層的效果取決于夾層的模量，夾層模量要大于500 MPa才能減小加鋪層底部的各個(gè)應(yīng)力分量，模量太低的夾層效果較差。通常說(shuō)來(lái)，玻璃纖維網(wǎng)格夾層的效果要比土工布的好。加鋪層中部的夾層對(duì)加鋪層底部的內(nèi)力影響很小，但它能減小加鋪層頂部的彎沉，因此，同時(shí)在加鋪層底部和中部鋪設(shè)夾層，能減小整體彎沉，提高結(jié)構(gòu)抗車轍的能力。(2)加鋪層的厚度對(duì)加鋪層中的應(yīng)力影響很大，等效應(yīng)力和最大剪應(yīng)力隨加鋪層厚度的增加而減小，減

3、小的幅值約為4.7～6.2％/cm，平均值為5.4 ％/cm。加鋪層厚度減小加鋪層底面彎沉差的平均效果為5.3％/cm，即，加鋪層每增加1cm厚度可以減少加鋪層底面彎沉差5％左右。(3)加鋪層的模量同樣影響加鋪層中的應(yīng)力。加鋪層的模量提高，應(yīng)力也隨之增大，幅度為1.5～4.1％/100MPa，平均增加2.5％/100MPa。加鋪層的彎沉和彎沉差隨著加鋪層模量的增加而減小，加鋪層底面彎沉差隨加鋪層模量的平均變化為3.5％/100

4、 MPa，而且彎沉差減小的幅度比絕對(duì)彎沉的大。為了評(píng)價(jià)土工織物的防反效果，設(shè)計(jì)了一些室內(nèi)試驗(yàn)，包括中梁彎拉強(qiáng)度試驗(yàn)、中梁疲勞試驗(yàn)和車轍試驗(yàn)。中梁彎拉強(qiáng)度試驗(yàn)表明，土工織物對(duì)瀝青混凝土材料有加筋作用。盡管試驗(yàn)結(jié)果和有限元中梁強(qiáng)度分析結(jié)果不完全一致，但是玻璃纖維網(wǎng)格夾層材料由于其高模量小變形的優(yōu)良性質(zhì)，在兩種分析中都表現(xiàn)出對(duì)瀝青混凝土的加筋作用，底部使用玻璃纖維網(wǎng)格的雙層加筋效果也是可以肯定的。車轍試驗(yàn)表明：若要提高瀝青混凝土材

5、料的臨界應(yīng)變，似乎土工布的效果比玻璃纖維網(wǎng)格的要好。試驗(yàn)路研究和實(shí)體工程分析表明：浦東南路舊路改建工程加鋪層效果較好，至今已二年半左右，未見(jiàn)反射裂縫出現(xiàn)。路面接縫處的彎沉與彎沉差的實(shí)測(cè)值與理論計(jì)算值基本一致。最后，在以上的理論分析和室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上，本文對(duì)各種加鋪層設(shè)計(jì)方法進(jìn)行比較分析之后，結(jié)合試驗(yàn)路觀測(cè)結(jié)果，提出了一種考慮反射裂縫的舊PCC路面上AC加鋪層設(shè)計(jì)方法，并對(duì)該設(shè)計(jì)方法的進(jìn)一步完善提出了設(shè)想。關(guān)鍵詞：舊PCC