基于SAMI-R的旧水泥板加铺沥青层力学分析-论文.pdf

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1、2014妊5月郑州大学学报(工学版)Mav2014第35卷第3期JournalofZhengzhnuUniversity(EngineeringScience)V0l_35NO．3文章编号：1671—6833(2014)03—0120—04基于SAMI—R的旧水泥板加铺沥青层力学分析唐颖(山西省交通科学研究院黄土地区公路建设与养护行业重点实验室，山西太原030006)摘要：利用ANSYS建模、计算和分析了橡胶粉改性沥青应力吸收层防治反射裂缝的力学效果，并分析了夹层参数变化对应力的影响．结果表明，胶粉改性沥青应力吸收层可以有效防止旧水泥路面加铺沥青层的反射裂缝，降低应力吸

2、收层模量能明显改善面层的应力状况，可减少反射裂缝的发生，建议橡胶粉改性沥青夹层的合理模量范围为50～200MPa，厚度为0．5—2．5cm．关键词：橡胶粉改性沥青；应力吸收层；反射裂缝；力学分析中图分类号：U416．216文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1671—6833．2014．03．029者基于有限元计算软件ANSYS，计算了设应力吸0引言收层后的“白加黑”路面在车辆荷载作用下的力学旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土罩面层是性能，并分析了夹层的模量和厚度对其影响，揭示修复水泥路面的常用方法，然而在荷载和温度等了应力吸收层防治反射裂缝的力学原理和效果

3、．因素的共同作用下，位于接缝处的沥青加铺层出1反射裂缝的产生及影响因素现应力集中，从而产生了反射裂缝．反射裂缝的存在会急剧缩短沥青加铺层的使用寿命，这既是该调查显示。沥青面层反射裂缝的产生和发展种加铺类型的主要结构破坏形式，也是各国道路是由于旧水泥混凝土路面板的上下和水平移动所工作者关注的热点问题．造成的，而这些移动又主要来源于温度变化、行驶国内外研究人员针对加铺层的反射裂缝做了车辆及两者的综合作用．其中荷载作用占主要的大量工作，包括沥青加铺层反射裂缝的研究进作用．展⋯；加铺层荷载应力和温度应力的分析研除了温度、行车荷载等外界因素外，路面结构究；反射裂缝的成因及防治措施

4、；采用有本身特性对反射裂缝的产生也有一定的影响，尤限元法力学模拟荷载作用下反射裂缝的产其旧水泥混凝土面板与沥青面层之间的层间粘结生；应力吸收层对反射裂缝的抑制作性能对反射裂缝的影响也很大．各种因素对反射用⋯等内容．研究表明，设置应力吸收层可有裂缝的产生可能性的影响分析见表1．效延缓反射裂缝的形成，提高加铺层的使用寿命，表1反射裂缝影响因素可能性分析表特别是橡胶沥青应力吸收层SAMI．R(StressAb．Tab．1ThepossibilityanalysisofsorbingMembranesInterlayer—Rubber)，其厚度较factorsafectingo

5、nreflectivecracking小，模量较低，具有高弹性和低劲度的特点，不仅可以降低面板与加铺层之间的粘附阻力，使二者可以产生相对滑动，从而有效抑制反射裂缝的产生．然而已有研究主要集中在反射裂缝产生的机理及防治措施，对橡胶沥青应力吸收层SAMI—R的厚度、模量对路面结构力学响应的研究不充分．笔收稿日期：2013—1l一20；修订日期：2013—12—19基金项目：山西交通科技计划项目(2013．1-10)作者简介：唐颖(1972一)，女，山西大同人，山西省交通科学研究院高级工程师，主要从事道路结构与材料方面的研究，E—mail：mj—dxlw@163．com．12

6、2郑州大学学报(工学版)且沥青混凝土材料以流动形式破坏，符合第三或表3设置应力吸收层前后的计算结果对比Tab．3Comparingthecalculationresults第四强度理论，因此最大剪应力和等效应力更为ofsettingstressabsorbinglayerornot值得关注．从表3可以看出，面层无夹层时最大剪应力为0．75MPa，比有夹层时的0．4860MPa减少了35．2％，这说明应力吸收层大大消弱了沥青面层中的剪切应力；最大等效应力也有类似规律，从0．824MPa减少到0．4459MPa，减少了45．9％，可见设置应力吸收层对减少沥青面层在裂缝处的应

7、力集中是很有效的．同时还可以看出，设置夹层后，沥青表面的最4SAMI—R对加铺层应力的影响大弯沉增加了0．123mm，这是因为作为软弱夹层的橡胶粉改性沥青的模量较低，在垂直荷载作用4．1应力吸收层模量影响下会产生一定压缩量，使沥青加铺层的最大弯沉应力吸收层模量变化对沥青加铺层内部各种值增大．但这不能表示路面的整体刚度减小，因为应力影响见表4，其中绘制等效应力、最大剪应主要承受荷载的基层和水泥板并没有改变，相反力r⋯和主应力or随应力吸收层模量变化曲线软弱夹层的使用会改善沥青路面的受力状态，延如图3．缓反射裂缝的延伸．表4力学指标随应力吸收