重載交通下瀝青混凝土路面結構力學性能分析.pdf

1、目前半剛性基層瀝青路面因其種種優(yōu)點，在國內(nèi)得到了廣泛的應用，但同時也產(chǎn)生了早期破損普遍、使用壽命達不到設計年限等問題。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。當前，仍以靜載作為路面結構設計的依據(jù)，該設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，進而影響路面的受力。因此對

2、重載下的瀝青路面進行動力響應分析具有現(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構建立了簡化三維有限元模型。對該模型在標準軸載和不同超載程度作用下進行了分析，得到了移動荷載作用下普宣高速路面結構的動力響應變化趨勢和規(guī)律。在此基礎上，簡要分析了車速和溫度變化對動力響應的影響。此外，通過靜載和恒載路面的響應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構，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響應指標的影響情況，并據(jù)此對普宣高速路面結構提出了合理的建議。主要研究結論如下:
　　路面結構各層的動力響應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)嚴重的早期破壞原因之一，路面的疲勞壽命也嚴重降低;車速增長對路面結構的動響應變化整體呈減小的

4、趨勢，當車速增長到一定值后，各動力響應趨向穩(wěn)定;溫度變化影響瀝青面層的材料性質(zhì)，進而影響動力響應指標，溫度升高時面層的豎向位移、壓應力和基層的縱橫向拉應力增大，溫度降低時面層的最大水平剪應力隨之減小。
　　彎沉、面層壓應力、面層底面拉應力、面層水平剪應力和土基頂面壓應變均隨著各結構層厚度及模量的增加而減小。但基層底面拉應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;底基層底面拉應力隨底基層模量增加而增大。易知各