沥青路面设计的力学经验方法_讲义

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1、荷载的扩散效果沥青路面设计的力学经验方法AsphaltPavementDesignMechanistic-Empirical路面中的应变（水平方向的应变）路面中的应力路面中的应力（水平方向的应力）路面中的应力（竖向应力）路面弯沉（薄面层）路面弯沉（中厚面层）路面弯沉（厚面层）路面中的应力
半空间体(Boussinesq)路面中的应力层状弹性路面模型
半空间体（一层）(Boussinesq)路面力学反应的计算指标和位置层状弹性路面模型位置力学反应指标备注路面表面弯沉（轮胎边缘剪应力可选）我国设计规范的控制指标。整体性材料层底（沥青

2、、半刚）水平拉应力或拉应变验算指标基层顶面（松散材料）竖向压应变没要求路基顶面竖向压应变没要求层状弹性体系分析的例子材料参数输入结构层弹性模量（MPa）泊松比厚度不沥青混合料34470.35同的三级配碎石基层1720.40个结构细粒土路基520.45稳定加固土基的回弹模量：345MPa沥青处置基层的回弹模量：3447MPa荷载条件分析的结果
标准荷载（美国）：轴重80kN，轮胎压力0.55MPa
低轮胎压力：轴重4kN，轮胎压力0.207MPa
高轮胎压力：0.965MPa分析结果密级配沥青混合料模量与温度的关系（WSDOT）路

3、面分析软件路面软件应用的例子——BISAR
有许多软件都可以用来进行路面结构分析，这些软件可以分为两大类：0.00.10.20.30.40.50.60.70.8基于层状弹性体系理论0.00基于有限元方法-0.02
这些软件的主要功能是：确定路面结构层中的应力、应变和-0.04P=4kN弯沉；-0.06P=25kN
可以通过以下几方面来衡量软件的能力：深度（m）-0.08可以计算的结构层数-0.10可以计算的荷载数量压应力（MPa）可以分析的计算点数非线性分析E=K1(q)K2沥青混合料疲劳破坏标准路面的力学反应、指标

4、与设计（允许荷载作用次数）
路面设计的力学经验方法：力学的部分：应力、应变和弯沉经验的部分：通过试验得到的疲劳和车辙方程
通过Miner’s方程实现力学经验设计D=Sn/NiiWheren=actualloadstofailureiN=allowableloadstofailureiWhenDapproaches1.0,failureisestimatedtooccur.车辙破坏标准（允许荷载作用次数）Example—FatigueCracking
TensilestrainatthebottomoftheHMA=500x1

5、0-6forLoad1.E=HMA500,000psi.
TensilestrainatthebottomoftheHMA=250x10-6forLoad2.
Nf=?forLoad1.
Nf=?forLoad2.Example—FatigueCrackingExample—FatigueCracking-63500x10500x10logN=15.947-.32911og-.0854logf10-6103etEHMAlogNf=15.947-.32911og10-6-.0854l

6、og103Nf=57,513loadrepetitions(orroundto58,000)foret=500x10-6Nf=562,930loadrepetitionsor(roundto563,000)foret=250x10-6Example—RuttingExample—Rutting
Verticalcompressivestrainatthetopofthesubgrade=1000x10-6forLoad1..44843-61810
Verticalcompressivestrainatthetop

7、N=.1077x10-6feofthesubgrade=500x10forLoadv2.
Nf=?forLoad1.
Nf=?forLoad2.Example—RuttingMiner’sHypothesisExample
FatiguecrackingAssume10,000repetitionsforLoad1Nf=37,959loadrepetitions(orroundto38,000)forev=Assume20,000repetitionsforLoad21000x10-6nn12Nf=849,620

8、loadrepetitionsor(roundto850,000)forevD=+=500x10-6NN12Miner’sHypothesisExample—Miner’sHypothesisExample—FatigueRuttingnn10,00020,00