论文部分内容阅读
随着交通建设的迅速发展,沥青路面已成为我国高等级公路的主要路面形式。现行沥青路面设计规范中,以假设路面结构为多层弹性连续体系为前提进行结构设计。实际上沥青路面结构层之间并非完全连续状态,而是处于一种摩擦接触状态。层间接触状态的好坏对沥青路面结构力学影响较大,直接关系到路面的使用性能,有必要对沥青路面层间接触状态展开研究。沥青路面基层和面层材料差异较大,基-面层间接触问题更加特别,因此本文主要研究基-面层间接触问题。以水泥稳定碎石沥青路面结构为研究对象,具体研究内容如下:第一,借助BISAR软件对半刚性基层沥青路面基-面层间力学强度进行分析,研究基层和面层材料对基-面层间受力的影响。得到了基-面层间剪应力、正应力与基层模量、基层厚度、面层模量、面层厚度、垂直荷载、水平荷载之间的变化规律。第二,采用自制夹具,以电子万能实验机为平台,对试件进行基-面层间抗剪试验,探究试验条件变化与基-面层间抗剪强度之间的关系,建立了基-面层间温度-加载速率-抗剪强度的相关关系,发现温度和加载速率都会对层间抗剪强度产生明显影响,并且温度影响更为显著。第三,通过高温车辙和浸水车辙试验,利用正交试验方法,分析了基层强度、下封层类型、透层油的撒布量对路面结构车辙的影响,三者的影响程度是:基层强度>下封层类型>透层油的撒布量。第四,利用ABAQUS有限元软件建立三维路面模型,模拟计算了基-面层间摩擦接触和连续接触两种状态下的路面结构力学响应,得到了路表弯沉、横向水平拉应力、纵向水平拉应力、竖向剪应力、纵向剪应力以及横向剪应力等力学指标的变化规律,对分析路面破坏原因与基-面层间接触状态的关系提供了重要依据。论文得到了交通土建工程材料国家地方联合工程实验室开放基金项目“沥青路面结构层层间界面形态和细观力学行为与路面疲劳损伤关系研究”的资助。