路面結(jié)構(gòu)荷載及材料-免費閱讀
【正文】 第五節(jié) 路面材料的累積變形與疲勞破壞 ?瀝青混合料的疲勞特性 ?瀝青混凝土材料疲勞試驗有 控制應(yīng)力 與 控制應(yīng)變 兩種試驗方法； ?厚瀝青路面 宜采用控制應(yīng)力的方法； ?薄瀝青路面 宜采用控制應(yīng)變的方法； ?一般路面厚度 可采取其中一種方法。 第五節(jié) 路面材料的累積變形與疲勞破壞 ?疲勞概念 ?疲勞： 路面材料在承受重復(fù)荷載作用時會出現(xiàn)比靜載一次作用破壞應(yīng)力值低的材料破壞，這種 材料強度降低的現(xiàn)象稱為 ~ 。 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 ?③ 瀝青混凝土材料的設(shè)計參數(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) ?3）水泥混凝土材料 ?①水泥混凝土抗折強度和水泥混凝土抗折彈性模量 ?水泥混凝土抗折強度試件為直角棱柱體小梁，標(biāo)準(zhǔn)試件尺寸為 150mm*150mm*550mm，在標(biāo)準(zhǔn)條件下，經(jīng)養(yǎng)護 28d后，按三分點處雙點加載 (如圖 611)測定其抗折強度 (fcf) 和 抗折彈性模量。 ?試驗采用圓柱體試件 ，其直徑為 100mm，高為 100mm，試驗加載的速率為 2mm/min。 ?加載板上的計算單位壓力的選定值：對于無機結(jié)合料穩(wěn)定基層材料，用 ；對于無機結(jié)合料穩(wěn)定底基層材料 ,用 ~，實際加載的最大單位壓力應(yīng)略大于選定值。 2℃ ，在南方地區(qū)應(yīng)保持 25177。 ?也有側(cè)壓的強度試驗： ?三軸試驗； ?鋼管混凝土； ?描述實際的狀態(tài)，如路面的三位狀態(tài) 。試驗通常在不利時期進行，并取有 ％概率 的回彈模量值作為土基回彈模量的計算值。在確定模量時，可以根據(jù)土基實際受的 壓力范圍 或可能產(chǎn)生的 彎沉范圍 在曲線上取值。 ?（ 3）割線模量 —— 以某一應(yīng)力值對應(yīng)的曲線上的點同起始點相連的割線的斜率，如圖③所示，反映在該應(yīng)力級范圍內(nèi)的應(yīng)力 應(yīng)變關(guān)系的平均情況。 ?超載但不超限 的車輛對路面的使用壽命有一定的影響，超載且超限 的車輛對路面的使用壽命有很大的影響，有的甚至超過路面或橋梁結(jié)構(gòu)的極限承載力，使路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性破壞、使橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)整體破壞、產(chǎn)生嚴(yán)重的安全事故。 圖 23車輪作用于路面的垂直壓力與水平壓力 a)停駐； b)啟動、一般行駛、加速； c)減速、制動； d)轉(zhuǎn)向 P P P P V Q Q a) b) c) d) 第三節(jié) 交通荷載參數(shù) 1）水平力： 行車安全要求 qmax≤ p ?? ，其中 ? 為路表與車輪的附著系數(shù)，它同路面類型與濕度以及行車速度有關(guān)。 第一節(jié) 路面結(jié)構(gòu)及其分類 ◆ 路面的分類 第二節(jié) 環(huán)境因素對道路的影響 ?溫度 造成路基體的膨脹與收縮，甚至引起路基的凍脹 ?溫度 造成水泥砼路面的溫度應(yīng)力及條塊分割 ?溫度 造成瀝青混凝土路面的塑性變形累積及低溫開裂 ◆ 溫度對道路的影響 圖 29 溫度對瀝青混凝土動彈性模量的影響 21031041020 100 10 203040溫度（ ℃ ） 動 彈 性 模 量 （ M P a ） ◆ 溫度濕度對道路的影響概述 第二節(jié) 環(huán)境因素對道路的影響 圖 211 瀝青面層溫度 日變化 曲線 表面下 2cm 7cm 15cm 氣溫 時刻（ h） 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 10 20 30 40 50 溫度（℃） 第二節(jié) 環(huán)境因素對道路的影響 ◆ 溫度對道路的影響 圖 215 瀝青面層 月平均溫度 的年變化曲線 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 10 30 40 0 20 表面下 2cm 7cm 30cm 氣溫 月份 溫度（℃） 第二節(jié) 環(huán)境因素對道路的影響 ◆ 溫度對道路的影響 圖 212 水泥混凝土面層溫度 日變化 曲線 8 10 12 14 16 18 20 22 24 2 4 6 8 23 26 29 32 35 20 氣溫 表面下 5cm 11cm 16cm 時刻（ h） 溫度（℃） 第二節(jié) 環(huán)境因素對道路的影響 ◆ 溫度對道路的影響 第二節(jié) 環(huán)境因素對道路的影響 圖 213 一天內(nèi)不同時刻 沿水泥混凝土面層深度的溫度變化曲線 23 27 31 35 39 41 0 10 5 20 15 溫度（ ℃ ） 深度（cm） 5:00 8:00 24:00 10:00 19:00 16:00 14:00 ◆ 溫度對道路的影響 第二節(jié) 環(huán)境因素對道路的影響 圖 214 水泥混凝土面層 溫度梯度與氣溫的日變化 曲線 17 10 12 14 16 18 20 22 24 2 4 6 8 23 26 29 32 20 0 氣溫 溫度梯度 面層厚 22cm 時刻（ h） 溫度（℃） 梯度（℃／cm） ◆ 溫度對道路的影響 ?濕度 對路基的影響： 濕軟、冰凍及整體不穩(wěn)定，需設(shè)置良好的排水設(shè)施，并控制路基的干濕類型 ?濕度 對路面的影響： 水分積蓄于路基路面體內(nèi)，降低路基路面的強度與剛度，造成路面破壞，并可進一步加劇路面透水性 第二節(jié) 環(huán)境因素對道路的影響 ◆ 濕度對道路的影響 圖 210 濕度對路基剛度的影響 含水量 ω(%) 重復(fù)應(yīng)力 28kPa 80 0 20 10 30 40 120 回彈模量（MPa） 2103420 10 10 234溫度（℃） 動 彈 性 模 量 （ M P a ） ◆ 濕度對道路的影響概述 第二節(jié) 環(huán)境因素對道路的影響 第三節(jié) 交通荷載參數(shù) ?行車荷載及其對路面的影響 ?汽車荷載既是路基路面的服務(wù)對象，又是造成路基路面結(jié)構(gòu)損傷的主要原因； ?它是不斷移動著的、具有振動和沖擊影響的 動荷載； ?汽車荷載的特性包括 汽車輪重與軸重的大小與特性 、 車軸的布置 、 汽車軸載的時間分布特性 、 以及汽車靜態(tài)與動態(tài)荷載的特性比較 等不同方面。 基層 （ 包括底基層 ） ： 材料主要有各種結(jié)合料穩(wěn)定土或穩(wěn)定碎石 、 貧水泥砼 、 天然砂礫 、 碎石 /塊石 /片石 /礫石 、 工業(yè)廢渣結(jié)合混合料等 。 ◆ 路面的結(jié)構(gòu)層次與材料要求 第一節(jié) 路面結(jié)構(gòu)及其分類 路面結(jié)構(gòu)按照使用要求 、 受力狀況 、 土基支承條件和自然因素影響程度的不同分成若干層次 ， 通常按照各個層位功能的不同劃分為 面層 、 基層和路基 三個層次 ， 基層中包括底基層在內(nèi) 。 路基墊層 ： 墊層介于基層和土基之間 ， 它可改善土基的濕度和溫度狀
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