温度和荷载耦合作用下沥青路面力学性能分析.pdf

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1、第14卷第2期道路交通与安全Vol.14No.22014年4月Ap�.2014温度和荷载耦合作用下沥青路面力学性能分析张志刚(河北省高速公路京秦管理处，秦皇岛066001)摘要:为了预防沥青路面温缩裂缝病害，提高道路的安全性，采用理论分析和计算机仿真分析的方法，分析温度和车轮荷载耦合作用下沥青路面的受力特性和规律.得到路面面层最大拉应力是由外界温度引起的;基层处于拉应力状态是产生疲劳开裂的主要诱因.同时得到耦合作用下面层最大压应力相比车轮荷载单独作用增加了77.3%，基层最大拉应力增幅为110.2%.可见外界温度是影响路面面层和基层应力的重要因

2、素，研究路面温度对路面应力的影响可为提高道路的安全性提出一种研究思路.关键词:荷载;沥青路面;温缩裂缝;温度;应力中图分类号:U416.217文献标志码:A文章编号:1008-2522(2014)02-01-05T��M���������P���������A���������A������P�������B���������C�������E�������T�������������L���ZHANGZhi-gang(Beijing-Qinh�angdaoE�p�e���a�Managemen�OfficeinHebeiP�o�ince，Qi

3、nh�angdao066001，China)A�������:Top�e�en��he�empe�a���e�h�inkagec�ack�di�ea�e�andimp�o�e�he�afe��of�he�oad，�h�o�gh�heo�e�icalanal��i�andcomp��e��im�la�ionanal��i�me�hod，anal��e�hefo�cecha�ac�e�i��ic�andla��of�hea�phal�pa�emen�a��heco�plingeffec�of�empe�a���eand�heelload.Thenc

4、oncl��ion�a�ed�a�n:ma�im�m�en�ile���e��ofpa�emen����facei�ca��edb��heo���ide�empe�a���e;ba�eco���ein�en�ile���e����a�ei�amajo�ca��eoffa�ig�ec�acking;mean�hile，compa�ed�i�h�nde��he�heelloadalone，�hema�im�mcomp�e��i�e���e��of���faceco���e�nde��heco�plingfo�ceinc�ea�e�77.3%，and

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6、�emen�;�empe�a���e�h�inkage;�empe�a���e;���e��沥青路面具有成本低，易维修等特点，然而路面进行研究，外界条件选为冬季最不利的天气，利用有在建成后由于外界环境的影响往往会出现裂缝�车限元ANSYS软件分析SMA沥青路面在外界温度和辙�沉陷等病害.沥青路面设计时只将交通荷载作车轮荷载耦合作用下的弯拉应力，探讨环境温度对用下的路面整体弯沉和层底拉应力作为设计指标，路面内部弯拉应力的影响，为今后路面设计提供［1］并未考虑外界环境条件对路面结构应力的影响.依据.路面长期暴露在自然环境下，在不断变化的环境温1路面

7、模型及材料参数度下，路面内部产生温度应力，故路面必然会受到外［2］界环境的影响.为完善路面设计时的设计指标，路面结构为3cmSMA-13上面层+7cmAC-25选取了承德地区的SMA(S�oneMa��icA�phal�)路面下面层+20cm水泥稳定碎石基层+18cm砂砾垫收稿日期:2014-03-10.作者简介:张志刚(1973�)，男，河北景县人，高级工程师，研究方向为交通土建.E-mail:qj133@163.com.2道路交通与安全2014年层+土基.在对路面进行热力学分析时做如下假连续;假定导热系数�温缩系数不随温度变化取为常设:各层

8、是连续的�均匀的�各向同性的;同一时刻路量;在路面足够深度处温度为常量.路面各层材料面同一水平面上各点的温度相等;层间温度和热流参数如表1所示.表1材