拓宽路基新老路面搭接仿真.pdf

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1、第29卷第4期土木工程与管理学报Vo1．29No．42012年12月JournalofCivilEngineeringandManagementDee．2012拓宽路基新老路面搭接仿真樊金山，吴瑞麟，雷自强，马国栋。(1．华中科技大学土木工程与力学学院，湖北武汉430074；2．中交第二公路勘察设计研究院有限公司，湖北武汉430056；3．长沙梅溪湖实业有限公司，湖南长沙410205)摘要：本文运用有限元软件ANSYS对拓宽路基新老路面搭接问题进行了仿真分析，重点分析了新老路面搭接的适宜尺寸，包括新

2、老面层和新老基层搭接尺寸，此外还分析了车辆荷载相对面层拼接缝和基层拼接缝的不利荷载作用范围。结果表明，新老路面设置搭接台阶能有效地克服拼接缝处拉应力和剪应力集中的现象，使新老路面受力更均匀协调，面层和基层设置的搭接台阶尺寸大于30cm即可，再增大该尺寸对克服拼接处拉应力和剪应力的效果不明显，同时会导致路面铣刨量增加；拼接缝两侧各50em范围是荷载不利作用范围，在进行拓宽道路路面设计时，应尽量避免将重车道轮迹带布置在此不利范围内。该结论可为高速公路拓宽工程新老路面结构拼接设计及施工提供理论参考。关键词

3、：道路工程；拓宽路基；路面拼接；不利荷载作用范围；有限元仿真中图分类号：TU470．3文献标识码：A文章编号：2095—0985(2012)04·0055-04EmulationonAsphaltPavementStructureJointingofWidenedSubgradeFANJin—shan，Rui—lin，，Zi—qiang，MAGuo—dong’(1．SchoolofCivilEngineeringandMechanics，HuazhongUniversityofScienceandT

4、echnology，Wuhan430074，China；2．CCCCSecondHighwayConsultantsCoLtd，Wuhan430056，China；3．ChangshaMeixiLakeIndustrialCoLtd，Changsha410205，China)Abstract：ThenewandoldpavementofwidenedsubgradewasanalyzedwithANSYSandthejointsizewasmainlyanalyzed，includingtheove

5、rlappingsizeofthesurfacelayerandthebase，thedisadvantageousloadrangeoftheseam．TheresultsshowthatthestepscaneffectivelymoderatetensilestressandshearstressconcentrationSOthatnewandoldpavementcanworkcoordinatelywiththeoverlappingstepsizeofthesurfacelayeran

6、dthebasecanbegreaterthan30cmalittle．Theeffectisnotobviousandwillresultintheincreaseofpavementmillingwhenagreatersizeisused．Thelengthof50amonbothsidesoftheseamisinthedisadvantage0usloadrange，andthewheelsoftheheavy—lanetrackshouldnotbearrangedinthisrange

7、．Thisconclusioncanprovidetheoreticalreferenceforthedesignandconstructionofhighwaywidening．Keywords：roadengineering；subgradewidening；pavementjointing；disadvantageloadrange；FEMsim1alaton目前高速公路扩建已成为我国公路工程建设体强度，设置搭接台阶是一种简单有效的方法。中一个热点，扩建工程不可避免地会在新老路基若设置的台阶过

8、小，则起不到预期的效果；而太大产生不均匀沉降。在行车荷载作用下，拼接处出的台阶尺寸可能作用有限，却增加了铣刨工作量现较大的拉应力和剪应力集中现象，使得新老路和施工难度，同时增加了旧料的浪费J。荷载面拼接处极易形成纵向裂缝J。为了更好地衔与拼接缝相对位置不同，将对拼接道路的路面力接新老路面，使新老路面在拼接处具有一定的整学响应产生较大的影响，因此有必要分析荷载不收稿日期：2012-02．23修回日期：2012-04．19作者简介：樊金山(1986一)，男，江西修水人，硕