行車荷載作用下級(jí)配碎石基層瀝青路面開裂及疲勞壽命分析.pdf

1、我國(guó)廣泛使用的半剛性瀝青路面在使用期間的反射開裂是困擾道路工作者的一個(gè)普遍性問(wèn)題，裂縫的存在會(huì)降低道路的適用性及耐久性。用于基層的常為較優(yōu)質(zhì)的碎石Macadam，在國(guó)外作為減緩瀝青路面反射裂縫措施獲得較多利用，且較為成功，級(jí)配碎石基層基本清除了下臥半剛性基層溫度縮裂，因而級(jí)配碎石基層的加入對(duì)減小干縮也很有利，然而伴隨著日益繁重的交通運(yùn)輸任務(wù)，級(jí)配碎石基層瀝青路面自上而下的開裂破壞現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)。 本文在考慮級(jí)配碎石基層特性的基礎(chǔ)上

2、，運(yùn)用斷裂力學(xué)的相關(guān)理論，結(jié)合有限元方法，建立含表面裂縫的瀝青路面結(jié)構(gòu)的三維有限元模型，計(jì)算了級(jí)配碎石基層瀝青路面表面裂縫尖端的應(yīng)力強(qiáng)度因子，通過(guò)預(yù)測(cè)裂縫的疲勞擴(kuò)展來(lái)預(yù)測(cè)瀝青路面的使用壽命。 本文考慮了水平荷載與垂直荷載共同作用對(duì)于級(jí)配碎石基層瀝青路面表面裂縫的影響，計(jì)算結(jié)果表明：當(dāng)表面已經(jīng)有微小的表面裂縫存在時(shí)，考慮水平荷載與垂直荷載共同作用計(jì)算得到的表面裂縫尖端有效應(yīng)力強(qiáng)度因子較之只考慮垂直荷載作用時(shí)有大幅度的增加，這說(shuō)明水

3、平荷載是促使裂縫擴(kuò)展的重要因素。因此，只考慮垂直荷載對(duì)于面層表面裂縫的影響是不夠全面和科學(xué)的。在考慮水平荷載與垂直荷載共同作用的前提下，本文分析了面層厚度、面層模量、級(jí)配碎石基層模量、級(jí)配碎石基層厚度、底基層模量、土基模量對(duì)于瀝青路面表面裂縫疲勞開裂擴(kuò)展的影響，并對(duì)超載情況下的表面裂縫有效應(yīng)力強(qiáng)度因子進(jìn)行了分析。 本文運(yùn)用Paris公式，采用合理的數(shù)值分析方法計(jì)算了瀝青路面表面裂縫的疲勞壽命，分析了路面結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)對(duì)于瀝青路面表