冲击压实破裂稳固后对沥青混凝土加铺层结构影响的数值分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com第37卷，第2期公路工程Vo1．37，No．22012年4月HighwayEngineeringApr．，2012冲击压实破裂稳固后对沥青混凝土加铺层结构影响的数值分析吕蒋聪，任岐岗(1．广东省冶金建筑设计研究院，广东广州510080；2．华南理工大学土木与交通学院，广东广州510640)【摘要】采用有限元分析法，利用Ansys软件结合薄板理论和弹性地基板理论，建立板单元和连续半空间地基上的破裂后旧混凝土板块群与新加铺沥青混凝土路面的力学模型⋯，计算分析加铺沥青混凝土面层厚度

2、、基层强度及旧水泥混凝土路面破裂块度大小对加铺层结构的影响。【关键词]破裂稳固；冲击压实；有限元法；加铺层[中图分类号]U415．12[文献标识码]A[文章编号】1674一O61O(2O12)O2一o053—04NumericalAnalysisofImpactonAsphaltConcreteOverlaysafterImpactCompactionLiiJiangcong．RENQigang(1。GuangdongMetallurgicalandArchitecturalDesignInstitute，Gu

3、angzhou，Guangdong510080，Chi·na；2．SouthChinaUniversityofTechnology，SchoolofCivilEngineeringandTransportation，Guang—zhou，Guangdong510640，China)[Abstract]Thispaperusesfiniteelementmethod．Establishmechanicalmodelofburstoldcon—cretebaseplateandnewasphaltconcretep

4、avementoverlayonplateelementandcontinuoushalf-spacefoundationcombiningwiththinplatetheoryandthetheoryofelasticfoundation．Analyzetheimpactofthethicknessofasphaltconcreteoverlayandthebasestrengthandthesizeofbrokencementconcretepavementblockonoverlays．[Keywords

5、]crackandseat；Impactcompaction；Overlay；finiteelementmethod水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层，即俗称类型，其中旧路土基采用Drueker-Prager模型，对的“白加黑”法，可以有效改善路面使用性能。目前几何模型进行有限元网格划分。路面加铺普遍采用“白加黑”法，但是由于新旧两层1．1结构模型是两种不同性质的材料，采用力学分析起来比较困①土基模型。土基的有限元模型尺寸为3．5m难。理论上采用有限元板壳单元模拟：将沥青混凝x3．5mx3．5m。路面的行车荷载的

6、影响深度一土看作上层，水泥混凝土看作下层。然而，由于旧混般不会超过5m，所示土基的计算厚度为5m。凝土板有裂缝，因此下层板用经典的层状理论很难②破裂旧板模型。板旧路面的板块为3．5nl模拟。本文根据面层材料的厚度、基层材料的强度×3．5mx3．5m，简化后每个子板块为0．5m×等情况进行模拟计算分析。0．5m×0．25m[4-5]。③基层和面层模型。计算中基层和面层的厚1路面结构有限元模型的建立度是变化的，而面积是不变的，为3．5mx3．5m。为了考察破裂稳固板块及其加铺层结构在正常有限元模型如图1所示。交通荷

7、载作用下的力学行为，采用三维有限元数值1．2交通荷载分析。利用Ansys有限元分析软件，选用整体单元行车荷载采用标准轴载BZZ一100，轴重100kN，【收稿日期]2010—11—07[作者简介】吕蒋聪(1982一)，男，湖南邵阳人，硕士，助理工程师，主要从事公路评价及修复技术、冲击压实技术应用、路面资产管理及预防性养护等研究。学兔兔www.xuetutu.com54公路工程37卷置)，因加铺层厚度不同引起的竖向位移差比较明基层和面层3．5×3．5nl。显：加铺层厚度10cm时，产生的竖向位移最大；其113板破

8、裂成若干子破裂旧板板．板块之间仅存在它加铺层引起的竖向相对位移变化最大为17．35％。兰：：：相互的嵌挤咬合力，不存在相互之间的拉各层接触为面一面接触在板块2、3、4处，逐渐远离荷载，竖向位移变化伸力，将嵌挤咬合力简化为摩擦力幅度为29．29％，变化比较的均匀，说明该断面的受土基，Y方向全约束，位移为0，仅存力变化情况均匀；加铺层厚度不同，引起的竖向位移土基3．5In×3．5mx5IT