沥青路面典型点位应力应变分布特征研究.pdf

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1、广东公路交通Ｖｏl.４３Ｎｏ.５２０１７年第５期ＧｕaｎｇｄｏｎｇHiｇhwaｙＣｏｍｍｕｎiｃatiｏｎｓＯｃt.２０１７文章编号：１６７１－７６１９（２０１７）０５－０００１－０４沥青路面典型点位应力应变分布特征研究严家发，李浩，许新权（广东华路交通科技有限公司，广州５１０４２０）摘要：采用ＢＩＳAＲ３.０力学计算软件和《公路沥青路面设计规范》（JＴＧＤ５０－２００６）推荐的双圆荷载加载模式，选取八个典型点位，提取其应力应变数值。应力应变沿路面深度分布规律表明：最大应力应变出现在A点或Ｄ点，面层内最大剪应力、剪应变出现在A点或Ｃ点；横向应力应变较纵向、竖向变化复杂；

2、剪应力、剪应变变化规律一致，分析等效，采用其一便可代表路面的剪切状态；沿路面深度横、纵向应力仅数值变化而方向不变，横、纵向应变不仅数值变化且方向变化。关键词：道路工程；沥青路面；应力应变；典型点位中图分类号：Ｕ４１６.２１７文献标志码：A０引言０）；E（０，０.２１３１，０）；F（０，０.２６６３，０）；G（０，０.３６６３，通过在试验路埋设传感器，开展沥青路面动力０）；H（０，０.４６６３，０），如图１所示。响应分析与设计方法研究，以取得理论和实际的统表１结构型式及材料参数一，对实现沥青路面的长寿命具有极其重要的作层位厚度／ｃｍ模量／MＰa泊松比［１－２］用。然而，在

3、现场采集应力应变传感器数据时，上面层０.０５１４０００.３５难以确保具有一定速度测试车辆的轮隙中心恰好在下面层０.０８１４０００.３５传感器正上方通过。实际轨迹与预定轨迹偏离，造［３－５］上基层０.１９１４０００.３５成实测响应失真，无法获取最大值。因此，通过下基层０.１９１４０００.３５理论分析，开展沥青路面典型点位三向应力应变分布特征的研究，有助于研究人员根据现场实测的应底基层０.１９１４０００.３５力应变数据和轨迹偏差来把握真实的响应。垫层０.１９１４０００.３５１计算模型及参数土基－４５０.３５［６］采用《公路沥青路面设计规范》推荐的双圆均布荷载，作用半径为１０

4、.６５ｃｍ，荷载圆中心间距３１.９５ｃｍ，荷载０.７０７MＰa。路面结构力学响应计算采用ＢＩＳAＲ３.０软件进行线弹性计算，数据提取间隔１ｃｍ。依托云罗高速公路长寿命沥青路面动态实测图1路面荷载及计算点位响应系统布置方案研究子课题，本文开展沥青路面典型点位三向应力应变分布特征研究，以云罗２三向应力应变分布特征分析高速公路长寿命试验路结构一路面结构型式为２.１水平应力分析例，其材料参数如表１所示。设定XX方向为行车根据ＢＩＳAＲ３.０软件计算结果，提取八个点位方向，YY为横断面方向，ZZ为深度方向。沿YY横沿深度方向的应力数值，取值间距为１ｃｍ。利用断面方向，选取八个典型

5、计算点位，分别是A（０，０.１ｏriｇiｎ软件绘制水平应力沿深度分布图，如图２所５９８，０）；B（０，０.１０６５，０）；C（０，０.０５３３，０）；D（０，０，示。基金项目：广东省交通运输厅科技项目（编号：２０１２－０２－０１１）。作者简介：严家发（１９８６－），男，大学本科，工程师，从事道路检测、咨询以及科究工作，E－ｍail：６３５８３３４７６＠ｑｑ.ｃｏｍ。·１·２０１７年第５期广东公路交通总第１５２期（a）纵向应力（ｂ）横向应力图2八个点位水平应力、应变沿深度分布由图２（a）可得，八个点位的纵向应力差异主构层层底不同点位横纵向应力对点位位置依赖性要在上面层和下

6、面层，上面层差异大于下面层，不较强，不同点位应力相差较大，且应力的主要变化同点位纵向应力影响随深度减小；上面层层底在路面结构靠近路表的三分之一区域（面层和上（０.０５ｍ）A＞B＞E＞C＞F＞D＞G＞H，下面层层底（０.１３基层）内；（２）不同点位在各结构层层底水平应力ｍ）A＞B＞E＞C＞D＞F＞G＞H。轮胎正下方A点纵向的方向不发生变化，点位不同只造成数值上有一应力最大，离荷载中心A点越近，应力越大。定差异；（３）现场进行应力传感器测试，若轮胎距由图２（ｂ）可得，八个点位的横向应力差异主预定轨迹有一定的偏离，应力规律不会发生改变，要在上面层、下面层及上基层，上面层差异＞

7、下面只改变应力数值的大小。层＞上基层；上面层层底（０.０５ｍ）A＞D＞C＞B＞E＞F２.２水平应变分析＞G＞H，轮胎正下方A点横向应力最大；下面层层根据ＢＩＳAＲ３.０软件计算结果，提取八个点位底（０.１３ｍ）D＞C＞B＞F＞G＞E＞A＞H，轮隙中心D点沿深度方向的应变数值，取值间距为１ｃｍ。利用横向应力最大。ｏriｇiｎ软件绘制水平应变沿深度分布图，如图３所综合八个点位水平应力的变化规律：（１）各结示。（a）纵向应变（ｂ）横向应变图3八个点位横向、纵向应变随深度变化规律由图３（a）可得，不同点位的纵向应变差异较较大，上面层层底（０.０５