水平荷载对旧水泥路面沥青加铺层力学特性的影响

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1、第38卷，第3期公路工程Vo1．38，No．32013年6月HighwayEngineeringJun．，2013水平荷载对旧水泥路面沥青加铺层力学特性的影响宋爱明，赵朝华，谷建义(重庆交通大学土木建筑学院，重庆400074)[摘要]采用ANSYS有限元软件建立了加铺沥青层的旧水泥路面三维分析模型，考虑荷载位置和水平荷载系数进行沥青加铺层力学响应的数值分析，重点考察不同水平荷载系数下各力学指标沿深度的变化规律。结果表明：剪应力Jr，及最大拉应变8max受荷位影响较为显著；水平荷载系数对路表深度一定区域内的最大

2、主应力。、等效应力及最大拉应变s有显著影响，且加铺层表面的各项应力指标所受影响最大；除了路表之外，各深度的剪应力，受水平荷载的影响也都较大。为利于规律分析和生产设计，对相关数据进行了拟合并给出回归公式。[关键词]水泥路面；沥青加铺层；水平荷载；有限元模型；回归公式[中图分类号]U418．8[文献标识码]A[文章编号]1674—0610(2013)03—0095—05InfluenceofHorizontalLoadsonMechanicsCharacteristicsforAsphaltOverlayonOl

3、dCementPavementSONGAiming，ZHAOChaohua，GUJianyi(SchoolofCivilEngineering&Architecture，ChongqingJiaotongUniversity，Chongqing400074，China)[Abstract]Athree-dimensionanalysismodelofasphaltoverlayonoldcementpavementisestab—lishedbyusingfiniteelementsoftwareANSYS．

4、Theloadpositionaswellashorizontalloadcoefficientareconsideredwhennumericalanalysisismadeonthemechanicalresponseofasphaltlayer．Transformationlawofmechanicsindexesalongthedepthunderdifferenthorizontalloadcoeficientisfocusedon．There—suhsshowthatshearstressandt

5、hemaximumtensilestrainmaareconsiderablyaffectedbyloadposi—tion；Horizontalloadcoeficienthasasignificanteffectonmaximumprincipalstressorl，equivalentstressoreandthemaximumtensilestrainsm8xwithinacertainarea，andhasthegreatestimpactonorlonthesu~aceaswellasoreand

6、；Shearstressv：alongthedepthisalsosignificantlyaffectedbyhorizontal8．loadsinadditiontotheroadSurface．Forthebenefitoflawanalysisandproductiondesign，therelevantdatahavebeenfittedandregressionformulasaregiven．[Keywords]cementconcretepavement；asphaltoverlay；hori

7、zontalload；finiteelementmodel；regressionfclrmula较大位移，导致沥青层因层内出现应力集中而产生O引言反射裂缝，防止和控制反射裂缝是旧路面沥青加铺随着我国交通量与日俱增，对路面性能的要求层设计的重点和难题口。也越来越高。水泥路面由于行车荷载和温度荷载的目前关于旧水泥路面在垂直荷载单独作用反复作用，以及交通量、汽车超载、使用年限等诸多下。或者普通沥青路面在水平荷载作用下的研究因素的影响，往往出现断板、错台、沉陷等不同程度较多。。。路面结构受力复杂，水平荷载对沥青加的病

8、害，严重影响了路面的耐久性及行车安全和舒铺层内的各应力指标有一定的影响⋯，而剪应力适⋯。加铺沥青层来修补旧路面已成为当今行之及拉应力是引起接缝区沥青加铺层反射裂缝的主要有效的方法，其大大改善了路表的平整度、耐磨原因之一，在较大的剪切应力和主拉应力作用下，沥和抗滑性。沥青加铺层相对旧水泥路面较薄，层间青加铺层可能由于抗剪或抗拉强度不足而发生剪切模量比大，并且旧路面层在接缝或裂缝附近易出现疲劳破坏¨或受