旧沥青路面加铺温度及耦合应力分析

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1、第35卷，第1期公路工程Vo1．35．No。12010年2月HighwayEngineerinFeb．，2010旧沥青路面加铺温度及耦合应力分析江毅‘，华建湘，颜可珍，黄立葵．+(1．湖南省衡岳高速公路建设开发有限公司，湖南衡阳421900；2．湖南大学土木工程学院，湖南长沙410082)[摘要】基于旧沥青路面加铺沥青面层的结构特点，利用有限元法对不同降温条件的加铺路面温度及耦合应力进行了分析，研究不同降温幅度、起始温度、加铺厚度时的变化规律，并着重计算了旧路裂缝对耦合应力的影响。计算结果表明：耦合使拉应力变小，但可能导致剪应力变大；降温速度与起始温度对加铺层耦合应力影响显著；增加加

2、铺厚度在一定程度上可以缓解加铺层耦合应力；设计和施工中应该考虑旧路裂缝对加铺层l的影响。【关键词】沥青加铺层；有限元法；温度应力；耦合应力[中圈分类号】U416．22[文献标识码】A[文章编号】1674—0610(2010)Ol一0001—04．Analysisof，I'hermalandCoupled-filedStresses0foverlayontheoldAsphaltPavementsJIANGYi，HUAJianxiang⋯YANKezhen2，HUANGLikui(1．HunanHengyueFreeConstructionandDevelopmentCorporati

3、onLtd，Hengyang，Hunan，421900，China；2．CollegeofCivilEngineering，HunanUniversity，Changsha，】Hunan410082，China)[Abstract]Inordertosimulatethethermalandcoupled-fieldstressresponsesofoverlayonoldas—phaltpavements，amodelunderdiferentcoolingconditionsisbuilt，andthenthemodelwereanalyzedbyusingfiniteeleme

4、ntsoftware．Intheanalysisprocess，theinfluenceofcoolingrange，initialtempera—ture，thicknessofoverlaywererepresented．Andthentheinfluenceofcrackswhichexistenceinoldpavementwereemphaticallyanalyzed．Theresultsindicatethat，coupled—fieldCaldecreasetensilestress．butmayincreaseshearstress．Initialtemperatu

5、reandcoolingspeedtakeadistinctlyefectonthestressofoverlaypavement．Additionofthicknesscanimprovethestresscharacteristicsofoverlay．Moreattentionshouldbepayattentiontoexistenceofcracksduringtheoverlaydesignandconstruction．[Keywords]Asphaltoverlay；finiteelementmethod；Thermalstress；Coupledstress道路界大

6、量使用实践表明，沥青类道面的常见维热学有限元方法，对沥青加铺路面持续降温作用损坏直接或间接地与所处温度状况有关，即温度场下温度及耦合应力进行计算分析，研究结果可为优是影响道面使用性能的重要因素¨；与此相对，国化沥青加铺层设计提供重要的理论依据。内外理论研究表明，温度场状态也是影响道面承载1模型介绍力的重要因素。可以这么说，脱离温度进行沥青路面设计，从理论上讲是毫无意义的。为尽量路面结构的不同，其结构层内的力学响应应该接近路面客观真实状况，科学客观的做法是将交通是有所区别的。为了突出研究目的，采用如下的加荷载与温度耦合起来进行考虑。铺路面结构：8cm沥青砼加铺层+10cm旧沥青砼在旧沥

7、青路面加铺沥青面层时，现有规范对加面层+20cm水稳砂砾基层+20cm级配砂砾底基铺面层的温度破坏状态尚无明确规定，对温度与车层，以下是土基。辆的耦合作用的影响更是没有提及。因此，本文将计算温度场时，材料的热工参数包括材料的密基于旧沥青路面加铺沥青面层的路面结构，采用三度、比热、导热系数、对流热交换系数不同温度条件[收稿日期】2009-12-16【基金项目】国家自然科学基金资助(50808077)；中国博士后科学基金资助(20070411113)【作者简介