彈性層狀體系理論分析(存儲版)
【正文】 力驗算時，各層材料的模量均采用抗壓回彈模量，瀝青混凝土和半剛性材料的抗拉強度采用劈裂試驗測得的劈裂強度。 sspR K?? ?—— 路面結(jié)構層材料的容許拉應力（ MPa）； —— 結(jié)構層材料的極限抗拉強度（ MPa），我國瀝青路面設計規(guī)范采用劈裂強度； —— 抗拉強度結(jié)構系數(shù)。 瀝青混合料的抗剪切結(jié)構強度系數(shù)同行車荷載作用情況有關。如不滿足要求，應調(diào)整路面結(jié)構層厚度，或變更路面結(jié)構組合，或調(diào)整材料配合比、提高極限抗拉強度，再重新計算。 （二）舊路面計算彎沉值的確定 將全線劃分若干段測定回彈彎沉（注意測定方法） 計算回彈彎沉值的代表值 確定某路段的計算彎沉值 （引入季節(jié)影響系數(shù) λs與溫度修正系數(shù) ψT） TsmiTsTsranllZnlSZlll??????????????????????? )1)(()(21)()(2??????????nllZnlSZllmia （三）舊路路表當量回彈模量 Et的計算 （四）舊路路表計算回彈模量 Es的計算 考慮舊路面加厚后對舊路路表的影響，引入增大系數(shù) λa，則舊路路表計算回彈模量 Es計算如下： （五）舊路面補強厚度計算 舊路面經(jīng)調(diào)查、測定彎沉、計算回彈模量確定以后，即可按新建路面結(jié)構計算方法，利用三層體系求解。 M=， n=。 根據(jù)當?shù)夭牧蟻碓春驮O計經(jīng)驗，擬定幾種可能的補強路面結(jié)構組合方案，并用理論法（按三層體系）計算。 提高路面的宏觀粗糙度（選用開級配瀝青混凝土面層、瀝青抗滑表層）。 掌握各指標及其試驗測試方法。 按土基干濕類型、土質(zhì)及路面原有結(jié)構組成等因素全線分段，確定各路段的計算彎沉值 la。 la－原有舊路面的 計算回彈彎沉值， mm。 10－ 6舊路面補強厚度計算 一、理論法 （一）舊路調(diào)查 包括路況調(diào)查、彎沉測定、交通調(diào)查、材料試驗。先計算三層體系中層的厚度，推出多層體系待求層的厚度。瀝青混合料的抗剪強度參數(shù)，粘聚力和內(nèi)摩擦角通常由三軸剪切試驗測定，并以當?shù)馗邷卦路萋繁韺嶋H溫度的平均值為試驗標準溫度。 2）層底拉應力驗算 Rm ?? ? mp ?? ?＝m3）面層剪應力驗算 我國城市道路設計規(guī)范規(guī)定，為了防止高溫季節(jié)道路交叉口、停車場等汽車經(jīng)常啟動、制動地方，瀝青面層產(chǎn)生推擠（擁包）等破壞現(xiàn)象，要求驗算瀝青面層抗剪強度 。 路面材料設計參數(shù)值 路面材料的彈性模量是表征材料剛度的指標，采用不同測試方法測得的彈性模量，其數(shù)值不同，目前我國測定路面材料強度和模量的方法有壓縮試驗、劈裂試驗和彎拉試驗。 計算彎拉應力時的多層體系換算方法 1）計算第 n1層以外的任一結(jié)構層時（第 x層） 換算圖式 : 換算公式 :（彎拉回彈摸量） 上層、中層當量厚度按下式計算： 11141?????????xinxiixixiiEEhHEEhh2）計算第層底面彎拉應力時 換算圖式 : 換算公式 :（彎拉回彈摸量） 14221?????? ?nniniihHEEhh 四、面層剪應力驗算 為保證瀝青路面具有充分的高溫穩(wěn)定性，防止出現(xiàn)隆起、推移、波浪剪裂等破壞現(xiàn)象，要求瀝青面層在車輪垂直荷載與水平荷載共同作用下，其破壞面上可能產(chǎn)生的剪應力應不超過材料的容許剪應力，即 τa≤ τR （一）容許剪應力 計算公式： τR＝ fv/Kv 其中 fv指瀝青混合料面層材料的抗剪強度， fv＝ c+σ atgφ ,c、 φ 由實驗測定， σ a由摩爾－庫侖強度理論求得， σ a＝ σ 1＋ τmax(1+sin φ ), σ 1 與τmax查 諾謨圖計算。高速公路、城市快速路為 、一級公路、大城市主干路為 ，二級公路、大城市次干路及小城市主干路為 ，三、四級公路及中小城市次干路、支路為 ； As－面層類型系數(shù)。 將路面竣工后第一年不利季節(jié)的路面結(jié)構狀態(tài)取作路面設計狀態(tài)。 ? 輪載累計重復作用次數(shù) Ne與此時路表面回彈彎沉的關系，可通過對已使用多年的各類路面進行彎沉測定（回彈彎沉測定儀），并調(diào)查路面已承受的累計交通量，經(jīng)整理分析后得出。 ⑥ 將標準軸載一側(cè)的雙輪組荷載簡化成兩個圓形均布荷載。 二、設計步驟 根據(jù)道路等級選擇路面等級與類型； 考慮遠近期的結(jié)合； 考慮當?shù)刈匀粭l件與路基的干濕類型； 考慮材料來源及施工條件； 按照以上設計原則初步擬定幾個結(jié)構組合方案； 初擬各層厚度（其中一層待求）； 進行方案比較，確定方案。相鄰兩層材料模量比過大，上層底面將產(chǎn)生過大的彎拉應力（或彎拉應變）容易使上層開裂。 路面結(jié)構組合應該結(jié)合交通荷載、環(huán)境因素和當?shù)刂凡牧系葪l件，從技術經(jīng)濟角度出發(fā)，選擇經(jīng)濟合理的路面結(jié)構體系，以充分發(fā)揮路面各層及結(jié)構的整體效能。容許值采用經(jīng)驗公式計算；實際值通過彈性層狀體系理論計算。 這種瀝青混合料的抗剪強度往往較低，在受到較大的車輪水平荷載作用時，面層材料會沿行車方向發(fā)生剪切或拉裂破壞而出現(xiàn)隆起甚至波浪現(xiàn)象，即為推移或擁包。 反射裂縫和低溫開裂初期較細小，不影響行車，但在水份侵蝕下，縫隙會逐漸加大發(fā)展成網(wǎng)裂等其他破壞。本節(jié)主要講述柔性路面中廣泛采用的路面類型 — 瀝青路面的損壞現(xiàn)象。 疲勞開裂 疲勞開裂是指路面在正常使用情況下，由行車荷載的多次重復作用引起的沿行車輪跡帶的縱向平行裂縫。累積變形量與荷載大小、重復作用
環(huán)評公示相關推薦
鄂ICP備17016276號-1