典型半刚性沥青路面结构车辆荷载动力响应指标分析与应用

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1、典型半刚性沥青路面结构车辆荷载动力响应指标分析与应用：沥青路面结构使用寿命不足是目前中国沥青路面在运营使用过程中存在的普遍现象，现有的沥青路面结构设计体系无法有效地反映实际交通荷载下路面结构力学行为是其重要原因之一。目前我国的的沥青路面设计方法中，把车辆荷载视为静荷载或者近似等效静荷载，路面结构是为弹性体系结构。随着高速公路建设的发展，高速公路运输实现高速重载化。车辆运行速度越高，车辆震动越大，车辆对路面的振动冲击荷载越大。运载重量越大，路面承受荷载越高，尤其是在夏天高温状态下，沥青路面表现出严重的黏弹性。路面设计中仍使用静载模式已不能反应路面的实

2、际受力状况，无法解释动态荷载作用下路面结构产生的各种现象。因此，对于研究重型车辆作用下沥青路面承受的动荷载及路面结构产生的各种动力响应，具有一定的现实意义。下面本文仅提出自己在沥青路面结构设计的一点建议，以供参考。　　关键词：典型半刚性沥青路面荷载动力响应分析与应用　　：U416.217：A：　　Abstract:theasphaltpavementstructureservicelifeisChina'slackofasphaltpavementuseinoperationoftheexistenceofthemonphenomenon,thee

3、xistingtheasphaltpavementstructuredesignsystemcan'teffectivelyreflectactualtrafficloadpavementstructuremechanicsbehaviorisundertheimportantreasons.Atpresentourcountryoftheasphaltpavementdesignmethod,thevehicleloadasstaticloadequivalentorsimilartothestaticload,pavementstructure

4、isforelasticsystemstructure.Alongentofthehighpactloadisbigger.Carryentbearloadsishigh,especiallyinsummerhightemperaturecondition,theasphaltpavementshoentdesignstillusestaticloadmodelhasnotreflecttheactualstresscondition,cannotexplainthedynamicloadpavementstructuretoproduceavar

5、ietyofphenomena.So,fortheheavyvehiclesundertheactionoftheasphaltpavementunderdynamicloadingandroadsurfacestructuretoproduceavarietyofdynamicresponse,hassomeoftherealisticsignificance.Thispaperputforentstructuredesigntoabitofadviceforyourreference.　　Keyi-rigidasphaltroadsurface

6、loaddynamicresponseanalysisandapplication　　　　　　常用沥青路面设计方法介绍　　路面的结构由路基、垫层、基层和面层组成。面层是道路工程中直接承受荷载和环境作用的部分。对其要求是耐久、平整和光滑。路面设计的主要任务就是确保其寿命期间不发生不可接受的损坏。常用的沥青路面设计方法分为两类：经验设计法和力学-经验设计法【1】,。经验设计法有代表性的有CBR设计法。力学-经验设计法代表性的有Shell设计法和AI设计法。　　现行的Shell设计方法把路面当做一种多层弹性体，设计中考虑两项主要设计指标：面层底部容许弯拉

7、应变εr和路基顶面的容许竖向压应变εz。εr=-0.25　　式中C为沥青层模量有关的系数，保证率为95%，C=0.018；保证率为85%时C=0.021。　　设计中还考虑两项次要指标水泥稳定类材料底面的弯拉应变δr２和路表面的永久变形Δｈ。δr２=δrｌ（1-0.075ｌｇＮ）　　δr２----容许拉应力，δrｌ-----材料的极限弯拉强度。　　Δｈ=ｋｈk=CmZ0　　式中Δｈ---车辙深度；h---沥青层厚度Smix—沥青混合料的劲度；Cm动态因子；Z0构造因子。　　AI设计法也把沥青路面结构视为弹性层状体系，设计中采用沥青层底面的水平拉应变ε

8、t控制沥青面层的疲劳裂缝，采用路基顶部竖向压应变εC控制沥青路面的永久变形。路面寿命与εt和εC的关系为：　　Nf=a(1