瀝青路面、橋面結(jié)構(gòu)內(nèi)力的計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、目前我國(guó)公路建設(shè)的重點(diǎn)放在公路的新建與改建上，對(duì)現(xiàn)有公路路面養(yǎng)護(hù)及技術(shù)改造方面的認(rèn)識(shí)與投入嚴(yán)重不足。根據(jù)預(yù)測(cè)，水泥混凝土路面維修養(yǎng)護(hù)與改造的高峰尚未到來，未來數(shù)年內(nèi)，這一問題將逐漸凸現(xiàn)出來。 對(duì)水泥混凝土路面的修復(fù)比較困難，國(guó)內(nèi)外常用的措施主要有兩種：第一種為加鋪瀝青混凝土面層，第二種為加鋪水泥混凝土面層。由于瀝青加鋪層能有效地改善舊水泥混凝土路面的使用性能，提高車輛行駛的舒適性，且施工方便、對(duì)交通及環(huán)境影響小，因此在國(guó)內(nèi)外舊水

2、泥混凝土路面改造工程中應(yīng)用最多，但該結(jié)構(gòu)致命的弱點(diǎn)就是在舊水泥混凝土接縫處瀝青加鋪層極易產(chǎn)生反射裂縫，導(dǎo)致加鋪層使用壽命的縮短。如何控制反射裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展至今仍是道路工程界所面臨的一大技術(shù)難題。 本文先從瀝青加鋪層斷裂破壞機(jī)理入手，從斷裂力學(xué)的角度分析了瀝青加鋪層反射裂縫的擴(kuò)展模式：剪切型反射裂縫及張開型反射裂縫。然后對(duì)反射裂縫的成因及擴(kuò)展機(jī)理進(jìn)行了分析，從斷裂力學(xué)的觀點(diǎn)出發(fā)，認(rèn)為瀝青加鋪層的反射裂縫產(chǎn)生的內(nèi)部原因是由于舊混凝

3、土路面的裂縫或接縫作為原始的缺陷，引起瀝青加鋪層的應(yīng)力集中與內(nèi)部損傷。瀝青加鋪層反射裂縫擴(kuò)展過程要經(jīng)歷三個(gè)階段：起裂階段、穩(wěn)定擴(kuò)展階段、破裂階段。 針對(duì)如何防止和減緩瀝青加鋪層的反射裂縫，本文采用了鋪筑級(jí)配碎石緩解層的方法，并用有限元通用軟件ANSYS，對(duì)舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)進(jìn)行了車輛荷載，溫度荷載，以及車輛荷載和溫度荷載共同作用下的耦合應(yīng)力分析。通過不同的工況，如軸載重量，瀝青加鋪層的彈性模量，瀝青加鋪層的厚度，地基

4、模量，級(jí)配碎石緩解層的模量和厚度，以及降溫幅度等多方面的計(jì)算分析，取得了大量的計(jì)算數(shù)據(jù)，以力學(xué)計(jì)算揭示舊水泥混凝土板接縫(裂縫)處瀝青加鋪層應(yīng)力集中現(xiàn)象，并證實(shí)了鋪筑級(jí)配碎石緩解層可以很好減緩反射裂縫。 開發(fā)抗剪強(qiáng)度高、抗高低溫性能好的粘接材料，是解決在瀝青面層車轍、擁包、推移等病害的關(guān)鍵。對(duì)于新型材料的粘接層而言，在保證強(qiáng)度的同時(shí)，應(yīng)有良好的抗疲勞壽命。因此通過試驗(yàn)以掌握其在不同應(yīng)力水平下的疲勞壽命。了解其破壞狀況和性能。