舊瀝青混凝土路面瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)整平層最佳厚度研究(編輯修改稿)
2025-07-22 13:49 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 其老化時回彈模量提高，而其疲勞開裂使其回彈模量降低，綜合考慮，設(shè)格柵之下瀝青層回彈模量不變；（3）格柵之上瀝青在格柵之下瀝青層開裂時，設(shè)其承受的荷載與環(huán)境作用不足已改變其回彈模量的穩(wěn)定階段；（4）格柵抗拉模量較大，格柵之下瀝青層開裂不足以改變其模量，因此設(shè)其不變。假設(shè)瀝青加鋪層厚度h=12cm，固定瀝青加鋪層模量EAC=1200MPa,舊路當(dāng)量回彈模量Et=400MPa，格柵模量Eg=3000MPa。格柵從加鋪層層底逐漸上移1/6h、1/3h、1/2h、2/3h厚度之上，采用有限元計算方法，考慮舊路有無裂縫兩種情況，并且在舊路無裂縫時，考慮格柵之下瀝青層與舊路層間處于連續(xù)與光滑兩種狀態(tài)，計算格柵之下整平層底面拉應(yīng)變、格柵之上瀝青面層底面拉應(yīng)變及格柵本身的拉應(yīng)力。當(dāng)舊路有裂縫時，假設(shè)舊路裂縫深10cm,寬5mm。整平層開裂時，假設(shè)其開裂寬度為5mm。計算結(jié)果見表表表3。表1 舊路無裂縫時不同格柵位置的加鋪層拉應(yīng)變及格柵拉應(yīng)力(層間連續(xù)) Variation of Overlay Strain and Grid Stress vs Different Grid Position without Old Pavement Crack應(yīng)力應(yīng)變01/6h1/3h1/2h2/3hεy0（10－3）ε10（10－3）εy1（10－3）－ε11（10－3）－εy2（10－3）－ε12（10－3）－格柵σm0（MPa）格柵σm1（MPa）－注：εy0、ε10分別表示整平層未裂時，格柵之下整平瀝青層層底最大水平拉應(yīng)變與最大主拉應(yīng)變；εyε11表示整平層未裂時，格柵之上瀝青面層層底最大水平拉應(yīng)變與最大主拉應(yīng)變；εyε12表示整平層開裂時，格柵之上瀝青面層層底最大水平拉應(yīng)變與最大主拉應(yīng)變；格柵σm0表示整平層未裂時，格柵自身的拉應(yīng)力；格柵σm1表示整平層開裂時，格柵自身的拉應(yīng)力。下同。由表1可知，在整平層開裂之前，格柵之下整平瀝青層層底水平拉應(yīng)變等于εy0等于主拉應(yīng)變ε10，其余情況下，主拉應(yīng)變遠大于水平拉應(yīng)變，且整平層開裂前后，格柵之上瀝青層層底最大主拉應(yīng)變的變化與應(yīng)力應(yīng)變急劇增大狀態(tài)相吻合；又由于第二強度理論（又稱最大伸長應(yīng)變理論）認(rèn)為無論材料內(nèi)一點的應(yīng)力狀態(tài)如何,只要材料內(nèi)該點的最大伸長應(yīng)變ε1達到了單向拉伸斷裂時最大伸長應(yīng)變的極限值εf，材料就發(fā)生斷裂破壞。因此，用主拉應(yīng)變來預(yù)估整體疲勞壽命較為符合實際。以下力學(xué)分析及疲勞壽命預(yù)估只計算主拉應(yīng)變。表2 舊路無裂縫時不同格柵位置的加鋪層拉應(yīng)變及格柵拉應(yīng)力(層間光滑) Variation of Overlay Strain and Grid Stress vs Different Grid Position without Old Pavement Crack應(yīng)力應(yīng)變01/6h1/3h1/2h2/3hε10（10－3）ε11（10－3）－ε12（10－3）－格柵σm0（MPa）格柵σm1（MPa）－表3 舊路有裂縫時不同格柵位置的加鋪層拉應(yīng)變及格柵拉應(yīng)力(層間連續(xù)) Variation of Overlay Strain and Grid Stress vs Different Grid Position with Old Pavement Crack應(yīng)力應(yīng)變01/6h1/3h1/2h2/3hε10（10－3）ε11（10－3）－ε12（10－3）－格柵σm0（MPa）格柵σm1（MPa）－由表表表3可以看出，無論舊路是否開裂，亦無論層間狀態(tài)連續(xù)與否，整平層未開裂時，隨著格柵位置的上移，格柵之下整平瀝青層層底拉應(yīng)變逐漸增大，這是由于格柵對其下瀝青層的加筋效果越來越不明顯；整平層未開裂時，格柵之上瀝青面層層底拉應(yīng)變先減小，移至某一位置（層間連續(xù)時為1/2h左右）時，由于格柵上方瀝青層逐漸變薄，故拉應(yīng)變逐漸增加，即格柵之上瀝青面層層底拉應(yīng)變存在一最小值；整平層開裂時，格柵之上瀝青面層層底拉應(yīng)變隨著格柵位置的上移逐漸增大；無論整平層開裂與否，隨著格柵位置的上移，格柵自身的拉應(yīng)力大幅度減小，當(dāng)格柵置于瀝青混凝土層最底部時，相對而言雖然格柵承受較大拉應(yīng)力，不同格柵鋪設(shè)位置均不致明顯影響格柵本身的壽命；整平層未開裂時，由于格柵下方整平瀝青層不受加勁格柵保護而直接受到舊路影響，整平層彎拉應(yīng)變大于受格柵保護的瀝青上層，因此在格柵之下整平層開裂時，格柵之上瀝青層尚未達到其疲勞壽命，且由于格柵的抗反射裂縫作用，可以繼續(xù)承擔(dān)疲勞軸載的作用。大部分瀝青路面設(shè)計方法是以交通軸重引起的疲勞破壞為設(shè)計準(zhǔn)則的。一般我們認(rèn)為瀝青路面最大軸載作用次數(shù)和瀝青面層底部的拉應(yīng)變有很大關(guān)系[6][7]。Finn（1973）最早提出疲勞裂縫的預(yù)測模式： （式2）其中：N
黨政相關(guān)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1