基于半刚性层模量衰变路面疲劳寿命分析.pdf

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1、第25卷第6期山东建筑大学学报V01．25No．62010正12月J0URNALOFSHANDONGJIANZHUUNIVERSITYDec．2010文章编号：1673—7644(2010)o6—0591—04基于半刚性层模量衰变路面疲劳寿命分析李燕，范正金，任瑞波(1．山东建筑大学土木工程学院，山东济南250101；2．山东省交通厅，山东济南250002)摘要：半刚性路面在使用过程中半刚性基层材料的强度是不断衰减的，为正确预估路面的疲劳寿命，以半刚性基层材料模量衰减为切入点，根据层状弹性体系理论，建立路面结构力学模型，分析模量衰减对各路面结构层疲劳寿命的影响，指出我国现行规范设计指标存在的

2、一些问题，提出建议采用沥青面层层底拉应变和半刚性层层底拉应变两项设计指标。同时为避免路面早期破坏，应设法降低半刚性基层层底拉应力水平，提高半刚性材料的抗拉性能。关键词：道路工程；模量衰减；疲劳寿命；设计指标；应变中图分类号：U416．223文献标识码：AAnalysisofpavementfatiguelifebasedonmodulusdecayaboutsemi-rigidbaseLIYan，FANZheng-jin，RENRui．bo(1．SchoolofCivilEngineering，ShandongJianzhuUniversity，Jinan250101，China；2．Sha

3、ndongTransportationDe—partment，Jinan250002，China)Abstract：Thestrengthofsemi—rigidbasematerialdecaysgraduallyinthecourseofuse．Inordertopredictthepavementfatiguelifecorrectly，withthemodulusdecayofthesemi—rigidbaseasthestart-ingpoint，accordingtotheelasticlayeredsystemtheory，amechanicalmodelofpavements

4、tructureisestablishedandtheinfluenceoffatiguelifeonpavementlayersisanalyzed．Thensomeproblemsarepointedoutaboutcurentnationalcriteriaandsomesuggestionsareputforward．Thedesignindexesa-boutthetensilestrainatthebottomsurfaceoftheasphaltsurfaceandsemi·-rigidbasearerecommen—-ded．Inaddition，thestresslevel

5、shouldbereducedandthetensileperformanceshouldbeinrreasedinordertoavertthepavementdamageintheearlystage．Keywords：roadengineering；modulusdecay；fatiguelife；designindex；strain而南非和澳大利亚的设计方法中考虑到半刚性材料0引言的特点，设计时将半刚性基层按材料性能分为几个阶段来进行设计⋯。现阶段我国现行路面设计方法中目前国内外绝大部分半刚性沥青路面的设计方对半刚性基层模量同样选用单一模量，但半刚性材料法没有考虑半刚性材料模量随时间

6、的衰减问题⋯，一在实际使用过程中，随时间模量有所衰减，而且半刚般根据室内疲劳试验和弯拉应力直接用于路面设计。性层的温缩、干缩、疲劳开裂均会影响模量的大小，为收稿臼期：2010一o9一O9基金项目：山东省自然科学基金(ZR2009FM010)作者简介：李燕(1985一)，女，山东聊城人，在读硕士，主要从事半刚性基层路面结构的研究．E-mail：ly20085235@sina．tom592山东建筑大学学报2010正此本文在路面结构设计时，考虑路面在使用过程中基为车辆模型簧下质量，Mo=250N·s2／m，加为振动层模量的衰减因素对疲劳寿命的影响。圆频率，w=2-trv／L；v为车速；为路面几何曲

7、线波为能更加真实的反应路面结构的受力特性，需长，取L=6m；／2w／，(Y)为路面不平度函数，要研究动荷载作用下路面结构的荷载响应J。本u(Y)=2ram(国际不平度标准指标)。文运用弹性层状体系理论，采用有限元软件AN．此次研究动荷载取车速为120km／h，则荷载移SYS10．0建立路面结构模型，根据半刚性材料的衰动一个车身长所用时间为T：2~r／w=L／v=6／减规律，改变半刚性材料的模量值，分析沥青面层