路面結(jié)構(gòu)荷載及材料(文件)
【正文】 參數(shù) 模量參數(shù)建議值 第四節(jié) 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù) ?路面材料的設(shè)計參數(shù) ?2）瀝青混凝土材料 ?① 瀝青混凝土的抗壓試驗 ?瀝青混合料的彎沉計算時抗壓回彈模量的試驗溫度為 20℃ 、彎拉驗算時抗壓回彈模量的試驗溫度為 15℃ 、劈裂強度的試驗溫度也為 15℃ 。 第四節(jié) 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù) ?路面材料的設(shè)計參數(shù) ?2）瀝青混凝土材料 ?② 瀝青混凝土的劈裂試驗 ?瀝青混凝土的劈裂試驗既可以為瀝青路面設(shè)計提供設(shè)計參數(shù)，也可以評價瀝青混凝土的低溫特性。采用 馬歇爾擊實成型 的試件的尺寸要求為直徑，高為 ； 輪碾機成型的板體試件 和 道路現(xiàn)場鉆孔試件 的尺寸要求為直徑 100mm或 150mm，高為 40mm。 ?②無粘結(jié)材料參數(shù)取值 第五節(jié) 路面材料的累積變形與疲勞破壞 ◆ 路面結(jié)構(gòu)破壞的極限狀態(tài) ? 1） 路面材料處于彈塑性工作狀態(tài)：重復荷載作用引起塑形變形累積 ， 當 累積變形 超出一定限度即造成路面使用功能下降至允許限度以下 ， 從而出現(xiàn)破壞極限狀態(tài)（ 此為 使用極限狀態(tài) ） ? 2） 路面材料處于彈性工作狀態(tài)：重復荷載作用雖不產(chǎn)生塑性變形 ， 但結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生微裂縫 ， 當微量損傷累積到一定限度時即致使路面材料出現(xiàn) 疲勞斷裂 ， 達到破壞極限狀態(tài) （ 即 結(jié)構(gòu)承載疲勞極限狀態(tài) ） （ *這種重復荷載的大小遠小于材料一次性受力破壞時的荷載大小 ） 第五節(jié) 路面材料的累積變形與疲勞破壞 ◆ 路面材料在重復載下破壞類型 ?水泥混凝土： 處于彈性工作狀態(tài) ， 呈現(xiàn)疲勞破壞 。 ? 土 （ 碎石土 ） ： 細粒土受大氣濕度影響 ， 因此路面結(jié)構(gòu)處于彈塑性工作狀態(tài) ， 塑性變形累積 是主要極限狀態(tài)形式 。 第五節(jié) 路面材料的累積變形與疲勞破壞 ?疲勞概念 ?疲勞極限： 重復作用次數(shù)隨重復應力（應變）值的減少而隨增加，當重復應力（應變）值減少到重復荷載作用次數(shù)無限大時的重復應力（應變）值 即稱為 ~ 。 ?無機結(jié)合料穩(wěn)定材料 的疲勞極限明顯低于水泥混凝土。 。 ?目前一般建議采用 控制應變的方法 。 第五節(jié) 路面材料的累積變形與疲勞破壞 ?無機結(jié)合料處治的混合料 及水泥混凝土的疲勞特性 ?通過小梁試件施加重復應力（應變）來試驗，可點繪出不同應力（應變）比水平對應的重復荷載作用次數(shù)，從而得到疲勞曲線，并可回歸出疲勞方程： ?r/?f =??lgNf。 ?疲勞破壞： 材料由于微結(jié)構(gòu)不均勻誘發(fā)應力集中而出現(xiàn)微損傷，在重復應力作用下微量損傷累積擴大而導致的 結(jié)構(gòu)破壞稱為 ~ 。 ?無機結(jié)合料穩(wěn)定材料： 低齡期時處于低塑性的彈塑性狀態(tài) ，其后基本處于彈性工作狀態(tài) ， 因此使用過程中主要為 疲勞破壞極限狀態(tài) 。 第四節(jié) 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù) ?路面材料的設(shè)計參數(shù) ?3）水泥混凝土材料 ?② 水泥混凝土抗折強度和水泥混凝土抗折彈性模量參數(shù)值 第四節(jié) 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù) ?路面材料的設(shè)計參數(shù) ?4）無粘結(jié)材料 ?①重復荷載三軸試驗 ?無粘結(jié)粒狀材料的回彈反應通常是通過回彈模量和泊松比表現(xiàn)其特性。 ?我國瀝青混凝土路面的設(shè)計參試采用靜參數(shù)，采用的試驗溫度為 15℃ 、試驗加載速率為 50mm/min，計算時相應的泊松比采用 。試件成型采用靜壓法、輪碾法、搓揉法和旋轉(zhuǎn)壓實成型法，試件的密度應符合馬歇爾標準擊實密度 100％，用于抗壓強度試驗的試件個數(shù)不得少于 3個，用于抗壓回彈試驗的試件個數(shù)不得少于 3～ 6個。常用的疲勞強度試驗有彎拉疲勞試驗和劈裂疲勞試驗。 第四節(jié) 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù) ?路面材料的設(shè)計參數(shù) ?1）無機結(jié)合料穩(wěn)定材料 ?④ 無機結(jié)合料穩(wěn)定材料的劈裂模量試驗 ?試件成型和加載的要求與無側(cè)限抗壓回彈模量試驗相同 . ?要求在加載過程中，每到一定荷載，就讀記一次形變，在試件破壞前應能記錄 6～ 7次荷載和相應形變。 第四節(jié) 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù) ?路面材料的設(shè)計參數(shù) ?1）無機結(jié)合料穩(wěn)定材料 ?③ 無機結(jié)合料穩(wěn)定材料的無側(cè)限抗壓回彈模量試驗 ?在養(yǎng)生期的最后一天首先將圓柱形試件的兩個端面應用水泥凈漿徹底抹平。 2℃ ，養(yǎng)生期的最后一天，將試件浸泡在水中，水的深度應使水面在試件頂上約 ）、側(cè)向沒有圍壓時的單軸抗壓強度。 第四節(jié) 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù) ◆ 路面材料的幾種強度 第四節(jié) 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù) ◆ 路面材料的強度試驗 ?1）抗壓強度試驗 ?一般有大試件、中試件和小試件。 ?4） 抗拉強度 tensile strength ?氣溫變化會引起路面材料收縮 ， 濕度變化能產(chǎn)生半剛性材料干縮 ， 當收縮變形受到約束 ， 即在材料內(nèi)產(chǎn)生拉應力 ，材料抗拉強度不足即可引起路面結(jié)構(gòu)拉伸斷裂 。 第四節(jié) 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù) ◆ 路面材料的幾種強度 2） 抗剪強度 shear strength 摩爾 — 庫侖強度理論： ? =c+ ?tg? 其中 c和 ?是表征路面材料抗剪強度的兩項參數(shù) ， c是材料的粘結(jié)力 （ kpa） ， ?是材料內(nèi)摩阻角 ， 對于土 ， 可以通過直剪試驗得到；對于松散粒料無法做 直接剪切試驗 ， 可用三軸壓縮試驗 測定 。規(guī)范給出我國土基回彈模量設(shè)計參數(shù)選用的建議值。 N / m 3 M P a/ m lpk ?第四節(jié) 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù) ?土基的力學強度特性及其設(shè)計參數(shù) ?6）加州承載比 CBR California Bearing Ratio ?加州承載比 CBR是美國加利福尼亞州提出的一種評定基層材料承載能力的試驗方法。 ?路面設(shè)計中，按 1mm線性歸納法 來確定土基的回彈模量。我國公路水泥混凝土路面、瀝青路面設(shè)計方法都以回彈模量 E作為土基的剛度指標 ? ?l paEr ? ??00202 1 ?? ?l paEr a? ??4 1 020?? ? ?l paE?? ?2 14020? ?? ?p r paa r? ?12 2 2第四節(jié) 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù) ?土基的力學強度特性及其設(shè)計參數(shù) ?4）土基回彈模量測試 ?測定時宜采用逐級加載 —— 卸載法 （直徑 ） 。 ?（ 4）回彈模量 —— 應力卸除階段應力 應變曲線的割線模量，如圖④所示，反映土在回彈變形范圍內(nèi)的應力 應變關(guān)系的平均情況。 ◆ 交通荷載軸載換算和統(tǒng)計計算 第三節(jié) 交通荷載參數(shù) 第三節(jié) 交通荷載參數(shù) 序號 軸型分布 代表車型 代號 整車類 1 中型貨車 (載重 ~10T) 躍進、解放、東風等 2 重型貨車 (載重 10T) 黃河、羅曼、斯太爾等 大通、交通、太脫拉等 半掛類 3 3軸半掛車 解放、東風等國產(chǎn)牽引 車 4 4軸半掛車 斯堪尼亞、沃爾沃、斯太爾等進口牽引車或紅巖、黃河等引進技術(shù)生產(chǎn)的牽引車
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