基于結(jié)構(gòu)層層位特性的瀝青路面車轍研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)家對(duì)道路的建設(shè)的投入越來(lái)越大，瀝青路面因其特有的優(yōu)勢(shì)在高等級(jí)公路、市政道路甚至一般公路的建設(shè)中占有越來(lái)越多的分量。然而，瀝青路面的各種病害一直困擾著道路工作者，如何解決這些病害、延長(zhǎng)道路使用壽命成為道路工作者面臨的挑戰(zhàn)。車轍作為瀝青路面主要的破壞形式之一，隨著道路渠化交通、重載超載以及人們對(duì)行車舒適性等要求的提高，其引發(fā)的問(wèn)題日益突出。
　　車轍研究是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工作：一方面，需要掌握瀝青混合料的基本特性，

2、而瀝青混合料的基本特性與瀝青面層所承受的車輛荷載以及溫濕度條件息息相關(guān)；另一方面，路面的結(jié)構(gòu)特性、混合料的材料特性、層間接觸條件等因素，又對(duì)車轍產(chǎn)生重要的影響。但針對(duì)具體工程項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目個(gè)體所承受的車輛荷載、溫濕度條件是已知的，也是道路研究工作者無(wú)法改變的，因而只有了解了路面結(jié)構(gòu)特性和混合料的材料特性，比如厚度、模量等，才能進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)而分析其車轍問(wèn)題。所以，基于路面結(jié)構(gòu)特性研究瀝青路面的車轍問(wèn)題，是解決路面車轍問(wèn)題的基本出發(fā)點(diǎn)和

3、有效前提。
　　然而，目前幾乎所有的車轍研究，在車輛荷載和層間接觸等方面，都考慮得過(guò)為簡(jiǎn)單。主要表現(xiàn)在：
　　1）車輛荷載方面，把荷載簡(jiǎn)化成簡(jiǎn)單的圓形均勻分布。而很多研究表明車輛荷載具有明顯的非均布性，接地面并不是圓形也不是矩形。
　　2）在層間接觸條件方面，已有的研究中，要么假設(shè)完全連續(xù)，要么假設(shè)完全光滑，而實(shí)際情況并非如此，既不是完全連續(xù)也不是完全光滑，。
　　為此，瀝青路面的車轍問(wèn)題還有很多方面值得探討。本

4、課題將在已有的研究基礎(chǔ)上，充分考慮路面結(jié)構(gòu)層的層位功能，并結(jié)合實(shí)際的輪胎-路面接觸特性和結(jié)構(gòu)界面特性，對(duì)車轍問(wèn)題進(jìn)行進(jìn)一步的研究和分析，旨在對(duì)以后車轍問(wèn)題的解決提供參考。本文通過(guò)研究得出：
　　1）建立了用于車轍計(jì)算的ANSYS三維有限元模型、選取了計(jì)算指標(biāo)并且制定了數(shù)據(jù)處理的方法。
　　2）瀝青路面各瀝青層對(duì)車轍的貢獻(xiàn)率不同，且貢獻(xiàn)率隨受模量變化和厚度變化的影響，尤其是受模量的影響較大。
　　3）從本文的研究可以看出

5、，模量的變化對(duì)壓應(yīng)變車轍貢獻(xiàn)率的影響較大，而車轍一般發(fā)生在夏季高溫時(shí)段，溫度的變化又引起模量的復(fù)雜變化。因此可以推斷，壓應(yīng)變是車轍產(chǎn)生的最主要因素；車轍的發(fā)展伴隨側(cè)向流動(dòng)，又是由橫向剪應(yīng)變引起的。所以，本研究可以在一定程度上反映出，車轍是在壓應(yīng)變和橫向剪應(yīng)變共同作用下引起的。
　　4）橫向力的大小對(duì)剪應(yīng)變中面層車轍貢獻(xiàn)率，以及壓應(yīng)變各層的車轍貢獻(xiàn)率影響均較?。惠p型貨車對(duì)車轍的影響，遠(yuǎn)超出目前一般性的認(rèn)識(shí)，應(yīng)該認(rèn)真考慮；瀝青路面面層