長壽柔性基層瀝青路面的極限應(yīng)變
發(fā)布時間:2021-06-19 16:12
長壽柔性路面設(shè)計(jì)通常采用瀝青層底極限拉應(yīng)變和土基頂部極限壓應(yīng)變作為控制指標(biāo)。現(xiàn)階段極限應(yīng)變指標(biāo)參照室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果確定,且數(shù)值相對固定。而現(xiàn)場路面結(jié)構(gòu)層應(yīng)變響應(yīng)值受結(jié)構(gòu)厚度、荷載、環(huán)境作用(溫度及老化)等因素的影響,在服役過程中不斷演化。以2條服役超過35年的柔性路面結(jié)構(gòu)(屯門公路與吐露港公路)為基礎(chǔ),分析了不同服役階段路面結(jié)構(gòu)層在不同荷載、環(huán)境作用下的極限應(yīng)變響應(yīng),探討了柔性路面極限應(yīng)變的大概范圍。研究結(jié)果表明:在初始服役狀態(tài)下,屯門公路高溫狀態(tài)下瀝青層底的極限拉應(yīng)變?yōu)?76×10-6,土基頂部極限壓應(yīng)變?yōu)?62×10-6;低溫狀態(tài)下上述極限應(yīng)變分別降為87×10-6,249×10-6;吐露港公路高溫狀態(tài)下瀝青層底、土基頂部極限應(yīng)變分別為149×10-6,324×10-6,低溫狀態(tài)下上述應(yīng)變分別降為50×10-6,156×10-6。在經(jīng)過長期服役后,老化狀態(tài)下2類路面瀝青層底拉應(yīng)變及土基頂部壓應(yīng)變均大幅降低。屯門公路在使用36年后,某些路段出現(xiàn)零星的疲勞破壞,而吐露港公路則沒有發(fā)現(xiàn)疲勞破壞。極限應(yīng)變計(jì)算結(jié)果表明,路面關(guān)鍵位置的應(yīng)變受荷載、瀝青層厚度、溫度和瀝青層老化狀態(tài)等多因素的影響。因...
【文章來源】:中國公路學(xué)報(bào). 2020,33(10)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:13 頁
【部分圖文】:
選取的重載車輛類型、軸型及軸載譜
圖2顯示了一月(冬季)和七月(夏季)72h內(nèi)道路各層的典型溫度分布。因?yàn)橄愀畚挥趤啛釒夂虻貛В访娓鲗拥臏囟葻o論在夏季還是冬季,都處于一個較高的水平。高溫降低了瀝青層地模量。因?yàn)殚L壽路面的閾值是應(yīng)變,高溫實(shí)際上是一種不利的受力狀態(tài)。但是,考慮到室內(nèi)的疲勞試驗(yàn)通常是在常溫或低溫進(jìn)行,也有必要考慮瀝青層在冬季的溫度分布。由圖2可見,瀝青層的溫度從表層到基層,波動的幅度逐漸減少。最終選取的用于計(jì)算瀝青層夏季模量的溫度包括:多孔路面層為52℃;表面層為48℃;中間層為45℃;基層為40℃。用于計(jì)算瀝青層冬季模量的溫度包括:多孔路面為30℃;磨耗層為26℃;中間層為24℃;基層為20℃。3 試驗(yàn)結(jié)果與分析
級配碎石回彈模量的測試結(jié)果如圖3(a)所示。由圖3(a)可見,式(2)較好地體現(xiàn)了回彈模量隨總應(yīng)力變化的規(guī)律。由于長壽路面瀝青層較厚,底基層級配碎石的總應(yīng)力相對較低。為了更好地體現(xiàn)總應(yīng)力和回彈模量之間的關(guān)系,總應(yīng)力較低的6個數(shù)據(jù)點(diǎn)被用來擬合回歸公式,所得到的結(jié)果如圖3(b)所示。式(2)難以準(zhǔn)確反映土基的回彈模量。盡管文獻(xiàn)中有一些針對細(xì)顆粒的土基材料的模量預(yù)測模型,但它們較難擬合試驗(yàn)數(shù)據(jù)。因此,圖4給出了3個平行試件的回彈模量檢測結(jié)果。3個平行試件的平均含水率在15%左右。表2給出了圖4中測試結(jié)果所對應(yīng)的圍壓與軸壓。由圖4可見,土基的回彈模量隨著圍壓的降低而降低;而在同樣圍壓下,回彈模量通常隨著軸壓的增加而降低。當(dāng)圍壓降低到一定的程度(如13.8kPa),回彈模量對軸壓的敏感性有所降低。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]半剛性基層長壽命路面結(jié)構(gòu)和材料設(shè)計(jì)研究[J]. 薛忠軍,王春明,張偉,宋波,李興海. 公路交通科技. 2015(10)
[2]基于結(jié)構(gòu)層壽命遞增的耐久性瀝青路面設(shè)計(jì)新思想[J]. 鄭健龍. 中國公路學(xué)報(bào). 2014(01)
[3]組合式基層長壽命路面結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 宋若原,錢振東. 交通運(yùn)輸工程與信息學(xué)報(bào). 2011(01)
[4]長壽命路面瀝青混合料疲勞極限研究[J]. 平樹江,申愛琴,李鵬. 中國公路學(xué)報(bào). 2009(01)
[5]長壽命瀝青路面設(shè)計(jì)指標(biāo)研究[J]. 崔鵬,邵敏華,孫立軍. 交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào). 2008(03)
[6]重型貨車輪胎接地壓力分布實(shí)測[J]. 胡小弟,孫立軍. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(11)
[7]廣梧高速公路長壽命瀝青混凝土路面試驗(yàn)段均勻性研究[J]. 施大慶,彭勇. 公路. 2005(08)
[8]長壽命瀝青路面結(jié)構(gòu)力學(xué)響應(yīng)的三維有限元分析[J]. 李峰,張宏超,孫立軍. 上海公路. 2004(02)
[9]不同車型非均布輪載作用力對瀝青路面結(jié)構(gòu)應(yīng)力影響的三維有限元分析[J]. 胡小弟,孫立軍. 公路交通科技. 2003(01)
本文編號:3238129
【文章來源】:中國公路學(xué)報(bào). 2020,33(10)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:13 頁
【部分圖文】:
選取的重載車輛類型、軸型及軸載譜
圖2顯示了一月(冬季)和七月(夏季)72h內(nèi)道路各層的典型溫度分布。因?yàn)橄愀畚挥趤啛釒夂虻貛В访娓鲗拥臏囟葻o論在夏季還是冬季,都處于一個較高的水平。高溫降低了瀝青層地模量。因?yàn)殚L壽路面的閾值是應(yīng)變,高溫實(shí)際上是一種不利的受力狀態(tài)。但是,考慮到室內(nèi)的疲勞試驗(yàn)通常是在常溫或低溫進(jìn)行,也有必要考慮瀝青層在冬季的溫度分布。由圖2可見,瀝青層的溫度從表層到基層,波動的幅度逐漸減少。最終選取的用于計(jì)算瀝青層夏季模量的溫度包括:多孔路面層為52℃;表面層為48℃;中間層為45℃;基層為40℃。用于計(jì)算瀝青層冬季模量的溫度包括:多孔路面為30℃;磨耗層為26℃;中間層為24℃;基層為20℃。3 試驗(yàn)結(jié)果與分析
級配碎石回彈模量的測試結(jié)果如圖3(a)所示。由圖3(a)可見,式(2)較好地體現(xiàn)了回彈模量隨總應(yīng)力變化的規(guī)律。由于長壽路面瀝青層較厚,底基層級配碎石的總應(yīng)力相對較低。為了更好地體現(xiàn)總應(yīng)力和回彈模量之間的關(guān)系,總應(yīng)力較低的6個數(shù)據(jù)點(diǎn)被用來擬合回歸公式,所得到的結(jié)果如圖3(b)所示。式(2)難以準(zhǔn)確反映土基的回彈模量。盡管文獻(xiàn)中有一些針對細(xì)顆粒的土基材料的模量預(yù)測模型,但它們較難擬合試驗(yàn)數(shù)據(jù)。因此,圖4給出了3個平行試件的回彈模量檢測結(jié)果。3個平行試件的平均含水率在15%左右。表2給出了圖4中測試結(jié)果所對應(yīng)的圍壓與軸壓。由圖4可見,土基的回彈模量隨著圍壓的降低而降低;而在同樣圍壓下,回彈模量通常隨著軸壓的增加而降低。當(dāng)圍壓降低到一定的程度(如13.8kPa),回彈模量對軸壓的敏感性有所降低。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]半剛性基層長壽命路面結(jié)構(gòu)和材料設(shè)計(jì)研究[J]. 薛忠軍,王春明,張偉,宋波,李興海. 公路交通科技. 2015(10)
[2]基于結(jié)構(gòu)層壽命遞增的耐久性瀝青路面設(shè)計(jì)新思想[J]. 鄭健龍. 中國公路學(xué)報(bào). 2014(01)
[3]組合式基層長壽命路面結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 宋若原,錢振東. 交通運(yùn)輸工程與信息學(xué)報(bào). 2011(01)
[4]長壽命路面瀝青混合料疲勞極限研究[J]. 平樹江,申愛琴,李鵬. 中國公路學(xué)報(bào). 2009(01)
[5]長壽命瀝青路面設(shè)計(jì)指標(biāo)研究[J]. 崔鵬,邵敏華,孫立軍. 交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào). 2008(03)
[6]重型貨車輪胎接地壓力分布實(shí)測[J]. 胡小弟,孫立軍. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(11)
[7]廣梧高速公路長壽命瀝青混凝土路面試驗(yàn)段均勻性研究[J]. 施大慶,彭勇. 公路. 2005(08)
[8]長壽命瀝青路面結(jié)構(gòu)力學(xué)響應(yīng)的三維有限元分析[J]. 李峰,張宏超,孫立軍. 上海公路. 2004(02)
[9]不同車型非均布輪載作用力對瀝青路面結(jié)構(gòu)應(yīng)力影響的三維有限元分析[J]. 胡小弟,孫立軍. 公路交通科技. 2003(01)
本文編號:3238129
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