复合式路面界面层剪应力的简化分析

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1、复合式路面界面层剪应力的简化分析.L.编辑。【摘要】针对刚柔复合式路面界面层所受剪应力，运用功能原理建立界面层剪应力简化计算模型。分析车辆在不同行驶速度和刹车距离情况下，刚柔性路面界面层所受到的剪应力大小。计算结果显示：在行驶速度为120Km/h，刹车距离为50m时，界面层所受到的最大剪应力不会超过0.778MPa。【关键词】刚柔性路面；界面层；剪应力；功能原理；防水粘结层【Abstract】RigidpositePavementinterfacelayersufferedshearstresses,usingfunctionalprincipl

2、esoftheestablishmentofboundarylayershearstress,simplifythecalculationmodel.Analysisofvehiclespeedandbrakingdistanceofdifferentcircumstances,therigidflexiblepavementlayerinterface,bEingthesizeoftheshearstress.Theresultssho/h,brakingdistanceof50m,theinterfacelayeraresubjecttothema

3、ximumshearstressdoesnotexceed0.778MPa.【Keyents;Interfacelayer;Shearingstress;Functionaltheory;Pa，轮胎接地面积可通过轴重和轮胎接地压力计算得到。此处提到的简化计算方法实际上就是运用功能原理，将车辆刹车时产生的动能与摩擦力所做的功结合起来，通过公式：〖SX(〗1〖〗2〖SX)〗mν2=fl（m为车辆质量，可通过轴重计算得到，l为刹车距离）计算得到水平摩擦力f，而水平摩擦力f=τs，s为界面层受力面积，认为等于轮胎接地面积。运用功能关系，可以得到界面层剪应力的

4、简化计算公式：τ=〖SX(〗pν2〖〗20l〖SX)〗；其中，τ为所求界面层剪应力，p为轮胎接地压力，v为车辆行驶速度，l为刹车距离。3.刚柔性路面界面层剪应力的简化计算结果运用界面层剪应力的简化计算公式对界面层剪应力进行计算*参考相关第二类工程：各种形式的中型桥梁，无特殊路段的大型桥梁；无特殊路段的各高等级公路，实际交通量不超过初试设计量，不存在频繁的超载、超限车辆运输路段；气候条件一般，年最高温度不超过35℃，年最高气温与最低气候相差不超过45℃的路段；第三类工程：各种形式的小桥，无特殊路段的中桥；无特殊路段的各等级公路（除高速公路，城市主

5、干道和各干线公路之外）；交通量较小，不存在超载、超限车辆运输路段；气候条件较好，年最高温度不超过30℃，年最高气温与最低气温相差不超过40℃的路段。.L.编辑。4.刚柔性路面界面层抗剪强度标准通过对刚柔性路面界面层剪应力的简化分析与计算，得到了正常情况下界面层所受到剪应力最大值为0.778MPa。那么，对于实际工程而言，如何制定合理的界面层抗剪强度标准是一个关键问题。标准定得过高，势必造成不必要的浪费，而且给设计和施工带来许多困难。标准定得过低，将起不到控制作用，路面容易发生破坏。笔者认为，刚柔性路面界面层抗剪强度标准应该在界面层力学分析基础上，考虑

6、到路面使用品质与经济性的平衡，照顾到绝大多数的工程实际情况。考虑工程所在地气候条件，交通条件，工程重要程度等等因素。综合考虑各种因素后，制定合理的抗剪强度标准。笔者的思路是，首先根据工程所在地气候环境、交通条件、工程重要性，对工程进行分类。分类之前，首先确定分类指标，如：气候条件、交通条件、工程重要程度等。工程所在地属夏酷热冬严寒气候恶劣区，年最高气温与最低气温相差较大，且交通条件较为恶劣，指交通量大、超载超限运输频繁、由于道路线形设计的原因，使得车辆在行驶时频繁出现刹车、加速或紧急制动等情况，并且工程本身比较重要，如特大型的桥梁，高速公路，或是重要的

7、干线公路，城市主干道等。对于满足以上三个条件的，界面抗剪强度标准应该适当提高；而对于一般性工程，如：气候条件较平稳；交通条件较好，满足预先的各项设计要求；车辆行驶正常，道路本身无长大纵坡、急弯等不良行事路段，其界面层抗剪强度标准可适当放宽。综合各种因素，结合目前的实际情况，提出如下界面层抗剪强度标准，以上抗剪强度指标的确定，主要是基于路段的实际交通条件和气候条件，根本则是考虑到路段界面层可能受到的最大剪应力。同时，并没有取界面层可能出现的最大剪应力，因为，这些最大值往往是在所有不利因素都同时出现之后取得的，这在实际中是极少可能出现的。考虑到标准的广泛

8、适用性，考虑到指标的可控制性和可能造成的经济效应，最后的取值通常是考虑到最有可能出现的一些控制