高寒区沥青路面结构温度应力分析

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1、RoADCoNSTRUCT10NANDMACHINERY文章编号：1000—033X(2014)07—0058—04高寒区沥青路面结构温度应力分析李埃军，李东成。(1．呼和浩特市公路工程质量监督站，内蒙古呼和浩特010010；2．吉林省榆树市公路管理段，吉林榆树130021)摘要：针对高寒地区的沥青路面开裂情况不同于大多数道路的情况，分析了沥青混合料低温开裂的机理，得出沥青混合料低温开裂的关键因素——低温劲度模量和松弛系数。采用半刚性基层沥青路面，研究了低温气候条件下路面结构温度场和温度应力，发现路表的温度变化幅度最大，温度应力也最大。

2、关键词：高寒区；沥青混合料；低温缩裂；低温劲度模量中图分类号：U416．03文献标志码：BAnalysisonTemperatureStressofAsphaltPavementinAlpineRegionLIAi—jun，LIDong—cheng(1．HighwayEngineeringQualitySupervisionStationofHohhot，Hohhot010010，InnerMongolia，China；2．YushuHighwayManagementSegmentofJilinProvince，Yushu130021，

3、Jilin，China)Abstract：Giventhatcrackingofasphaltpavementinalpineregiondiffersfromthoseinotherregions，themechanismoflow—temperaturecrackingofasphaltmixturewasanalyzed，andtwocrucialfactorsincludinglow—temperaturestiffnessmodulusandcoefficientofrelaxationwereobtained．Asphalt

4、pavementwithsemi—rigidbasewasappliedtostudythetemperaturefieldandtemperaturestressunderlowtemperature，anditwasfoundoutthattemperaturechangesmostsignificantlyonsurface，wherethetemperaturestressisthelargest．Keywords：alpineregion；asphaltmixture；lowe—temperaturecracking；low—

5、temperaturestiffnessmod1ll11S0引言1沥青混合料低温开裂的机理分析高寒地区的沥青路面开裂情况与其他地区道路低温收缩裂缝的形成与材料热胀冷缩的性能呈的开裂状况有所不同。低温地区路面的裂缝是从路正相关，如果在低温收缩过程中材料不受任何限制表面开始逐渐向下延展，与道路延伸方向基本垂直。可以白由伸缩，即使温度大幅度变化，材料内部也不而且大部分路面在第一年冬季寒冷期就产生开裂，会产生应力；然而，沥青路面面层与基层之间存在着并随着时间的推移裂缝越来越多。为了准确分析低相互约束，在温度降低时面层内会产生一定的温度温条件下沥

6、青路面结构内部的情况，本文建立了相应力，当应力的大小大于材料在此温度下的抗拉强应的沥青路面结构低温开裂模型，用以对路面实际度时，面层就会产生低温缩裂]。沥青混合料在较情况进行模拟。首先对沥青路面结构内部的温度场大的温度范围内可以被认为是一种粘弹性材料，由进行分析，然后得出沥青路面结构内部的温度应力于温度的下降而引起的温度应力可以通过应力松驰分布，从而得出在低温条件下沥青路面结构容易产而消散。然而，在一个较低的温度范围内，由于此时生破坏的层位及其影响因素，最后针对此种情况提沥青混凝土更趋近于弹性材料，温度应力不能通过出适于低温气候环境的控

7、制因素。应力松驰消散，而是不断积聚，最终导致低温缩裂。收稿日期：2013-120958RoADCoNSTRUCTIoNANDMACHINERY随着温度的下降，当面层收缩应力累积达到2低温气候条件下路面结构温度场和极限强度后，沥青路面便出现横向裂缝，此时的温度应力分析温度为，即材料的温度收缩系数是温度场与时间的函数，(T)一T所以在进行应力计算时，应该将温度场与应力场结温度由按降温速度降至丁f时，沥青面层的合起来考虑。首先对沥青路面结构进行温度场的模低温收缩应力是收缩应变与劲度模量的乘积。由于拟，然后将节点温度作为外部荷载与路面结构进行收

8、缩系数a与劲度模量5随温度的变化而变化，经耦合分析，系统地将两者结合起来考虑I2]。简化处理，温度收缩应力如下：『J2．1低温气候条件下路面结构温度场分析(T)一a∑S(T)AT(1)沥青路面处于复杂的自然