不同结构类型的旧路改造升级沥青罩面结构的力学响应研究

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1、第38卷，第1期公路工程Vo1．38．No．12013年2月HighwayEngineeringFeb．，2013不同结构类型的旧路改造升级沥青罩面结构的力学响应研究张洪刚，黄慧，岳爱军(1．广西道路结构与材料重点实验室广西交通科学研究院，广西南宁530007；2．广西公路技工学校，广西南宁530023)[摘要]本文针对不同结构类型的旧路面改造升级中的沥青罩面结构，建立了三维有限元计算模型，计算对比了半刚性基层路面结构清除旧路面层后加铺沥青层路面结构、旧沥青路面直接加铺沥青罩面结构、旧水泥路面直接加铺沥青罩面结构的力学

2、响应的差异性，确定了三种不同结构的最不利应力及受力位置，并对可能引起的路面病害及防治措施提出了建议，可为以后旧路面改造升级沥青罩面结构选择提供技术指导与参考。[关键词]旧路改造；沥青罩面；有限元计算；力学特性；最不利应力[中图分类号】U418．8[文献标识码】A[文章编号】1674—0610(2013)O1—0129—04MechanicalResponseonAsphaltOverlayStructureforOldRoadofDiferentStructuralTvpesZHANGHonggang，HUANGHui

3、，YUEAijun(1．KeyLaboratoryofRoadStructureandMaterialsofGuangxiProvince，GuangxiTransportationRe-searchInstitute，Nanning，Guangxi530007，China；2．GuangxiHighwayEngineeringSchool，Nanning，Guangxi530023，China)fAbstract]3Dfiniteelementmodelwasbuildedforasphaltoverlaystruc

4、tureofdifierentstructuraltypes．ThediferentmechanicalresponsewascontrastedforthreestructuresofSemi—rigidbaseasphaltpavement、”Black+Black”asphaltpavement、”White+Black”asphaltpavement．Themostunfavorablestressandforcelocationwasdeterminedforthreestructures，Recommend

5、ationswerepresentedforpossi-bleroadsurfacediseaseandpreventivemeasures．TechnicalguidanceandreferencewereprovidedforthefutureAsphaltoverlay．[Keywords]oldroadreconstruction；asphaltoverlay；finiteelementcalculation；mechanicalproperties；unfavorablestress害仍较为常见¨q。因此，为

6、弄清不同结构类型的0前言旧路面沥青罩面后的结构力学响应，研究沥青罩面截止2010年底，广西公路通车总里程达8万后路面早期病害的形成发展机理，本文利用有限元km，受结构设计、重载交通、气候条件、通车年限长方法计算对比了不同沥青罩面结构的力学特性，确等因素综合影响，很大比例的公路路况较差，面临着定了不同结构的最不利应力及受力位置，并对可能大中修问题，其中部分公路需要重新罩面。目前，旧引起的路面病害及防治措施提出了建议，可为以后路面改造升级最常用的加铺方案就是沥青罩面结旧路改造沥青罩面结构选择提供建议与参考。构，旧水泥路面“

7、白改黑”沥青罩面、旧沥青路面“黑1有限元模型建立加黑”沥青罩面对改善道路使用性能，延长道路使用寿命效果良好。然而，无论是“白改黑”还是“黑本文在进行有限元计算时，采用三维有限元计加黑”罩面结构在使用过程中车辙、裂缝等早期损算模型，计算荷载采用单轴双圆荷载，标准荷载为【收稿日期]2OI2一O5—20【作者简介】张洪刚(1984一)，男，山东德州人．硕士，主要从事道路结构与材料的研究。l30公路工程38卷0．7MPa，道路结构模型尺寸横向取为6In，径向(行之一建立有限元模型，即横向3in，径向(行车方向)车方向)取为6m

8、，根据对称性，取道路结构的四分3In，土基深3m，其余结构层参数如表1所示。表1不同路面结构组成及模型参数Tablelpavementstructurecompositionandmodelparameters为方便建模和加载，根据应力等效原则用矩形示。代替圆形，建立的计算模型与荷载作用位置及尺寸如图1所示。模型的边界条件为：路基