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城市道路沥青路面结构力学响应分析
25 .
2.5 7 3 32 .5 35 .
图 3 三 种 计 算 结 构 路 表 弯 沉 趋 势 图
12 .5
l5 _ 17 .5 2 22 .5
O 1 .33 1
0.5 1 98 0.8 1 64 O 21 . 3O 02 97 .3
市 道 路 沥 青 路 面 设 计 及 结 构 选 取 提 供 准 确 、 靠 可 的参 考 依 据 。
1 路 面 结 构 方 案 及 计 算 说 明
11 路面 结 构 调 查 .
本 文 通 过 路 面钻 芯 取 样 调 查 ,确 定 济 南 市 区 世纪大道 等 l 0余 条 主 、 干 道 , 分 结 构 组 合 情 次 部
道 路今 后主要 的结 构形式 。
关 键 词 : 市 道 路 ; 青 路 面 ; 刚 性 基 层 ; 合 式 基 层 ; 性 基 层 ; 学 响 应 城 沥 半 复 柔 力 中 图 分 类 号 : 4 62 7 文 献 标 识 码 : 文 章 编 号 :0 9 7 1 ( 0 )5 0 7 - 6 U 1.1 A 10 — 76 2 1 0 - 15 0 1
在 x_ Z平 面 内 。 因此 在 力 学 分 析 时 , 计算 该 平 只 面 内 的应 力 、 变 及 竖 向变形 。 X方 向上 取 l 应 在 9 个 坐 标 点 , 表 4所 列 ; 见 Z方 向上 , 根 据 具 体 结 将 构 的差 异 有所 不 同 。
表 4 路面 结构 力学计算 点 X坐标 分布表 坐标值的半径倍数
0 引 言
半 刚 性 基 层 由于 强 度 高 、冈 度 大 、承载 能力 《 强 , 相 对 造 价 低 廉 , 为 我 国 城 市 道 路 沥 青 路 且 成 面 主要 基 层 结 构 形 式 。然 而 其 本 身 干 缩 与 温缩 特 性 , 致 沥 青 面 层 产 生 反 射 裂 缝 , 可 避 免 的造 导 不 成 沥 青 路 面 的早 期 结 构 性 破 坏 , 之 半 刚 性 基 层 加 维 修 养 护 比较 困 难 , 得 这 一 主 流 基 层 形 式 凸显 使 出严 重 的路 用 性 缺 点 l。为此 , 市 道 路 沥青 路 面 】 】 城
0
O2 .5 O5 . 07 .5 1
图 2 半 刚 性 基 层 路 表 弯 沉 三 维 分 布 图
x坐标 , 坐标值的半径倍数 m
O
0.2 0 66 00 33 .5 00 99 .7 O 1 65 .O
x坐标 , m
02 63 .6
02 2 9 .9 03 95 - 1 03 6 1 .4 03 28 .7
相 当的无 机 结合 料 稳定 材料 层 , 弯 沉值 稍小 。 其 而
柔 性 基层 整 体 弯沉 较 大 ,弯 沉 盆 半径 较 之 另外 两
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城 市 道桥 与 防 洪
科技研究
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种结构小 。 ( ) 双 圆垂 直 均 布 荷 载 下 , 表 最 大 弯 沉 值 3在 路 出现 在 单 轮 中心 底 部 附 近 。 2 2 水 平 面 内弯 拉应 力 . 2 2 1 计 算 结 果 .. 计 算 三种 路 面 结 构 水平 面 内弯 拉 应力 ( 、 盯 )并 将 结 果 三 维 化 处 理 , 图 4 , 见 ~图 6所 示 。
单轮传压 面当量圆直径 d m / c
双 圆 中心 距 /m e
15d .
0.7 4 8 4 .6 0 99 7.6 8 7 .7 0 3 6 4 .7 O5 .4 1 0 2 3 . 5 .5 693 80 0.0 484 4561 1 65 .7 .
作者 简介 : 强 (9 6 , , 徐 1 8一) 男 山东 菏 泽人 , 读硕 士 生 , 究 在 研 方向 : 路基路 面T 程 。
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体, 具体 参 数 见 表 3所列 及 图 l所示 。
表 3 标 准轴载 计算参 数一 览表
图 1 路 面 荷 载 计 算 图 示
。23 0 0% 29 。 2 1。-50 37 。“ .
。2
l
本 文 采 用 壳 牌 设 计 软 件 BS R . 行 路 面 IA 30进 结 构 应 力 、 变 分 析 , 定 层 问完 全 连 续 , 路 横 应 假 道
断 面 方 向 为 x 方 向 , 车方 向为 Y方 向 , 面结 行 路 构 深 度 方 向为 z方 向 。 在 双 圆 均 布荷 载下 ( 考 虑 轮 胎 对路 面 的水 不 平 作 用 力 )最 不 利 的应 力应 变 空 间 位置 必 然 出 现 ,
2 1 路表 弯 沉 .
() 1 由图 3可知 , 种 计算 结 构 路 表弯 沉 在 随 三 x 坐标 值 分 布上 总体 相 似 ,只是 在 趋 势线 的起 伏
程度 和数值 上 有 所 不 同 ,且 与各 自结 构 中结 构层 厚 度相 关 。 ( ) 同路 面结 构在 标 准荷 载 下 , 弯沉 值 的 2不 其 大 小 反 映 了路 面结 构 的 承载 能 力 。在 济 南 市城 市 道 路 中 ,由于 复合 式 基层 具 有 与半 刚性 基层 厚 度
0.3 4 6 13l 8.7 459l .
. ∈
一
7l1 0 3 2 3 .4 _8 .7 8 9 6 3 I8 6 2 5 .4 67
7 .6 0 3 9 3 .9 12 .9 4 90 3 .4 57 5 .5 55
0 1 98 4 .7 4 .5 .5 85 58
37 .5
4 4-5 2 45 .
0 3 94 .9
042 . 60 04 .526 04 9 3 .7
2 12 结 果分 析 ..
路 面 弯沉 是 路 基路 面结 构 竖 向变 形 的综 合 体
现 , 反 映路 面整 体 刚度 的 指标 : 是
2 路 面 结构 应 力 、 变 分 析 应
2 1 1 计 算 结 果 .. 应 用 BS R . 件 计 算 道 路 横 断 面 路 表 面 IA 30软
计算点竖 向弯沉值 , 结果见表 5 所列。 半 刚 性 基 层 路 面 路 表 弯 沉 的三 维 分 布 图及 三 种 路 面 结 构 路 表弯 沉 趋 势 图见 图 2及 图 3所 示 。
收稿 日期 : 0 - 一 7 21 叭 O 1
13 计 算模 式 . 计算轴载采用我 国现行规范标准轴载 B Z 1 0, Z 一 0回 双 圆 垂 直 均 布 荷 载 下 层 状 体 系 路 面 结 构 为 计 算
基 金 项 目 : 房 与 城 乡 建 没 部 科 技 计 划 项 目 ( 0 9 K — 1 住 20一 5 1 )
0 0 4 . 8 4121 .00 0 44 .
6 . 5 02 6 4 . 8 41 1 6 . 9 7 O .6 3 4 1 .2 4 1
07 .0 2 -O 13
0 0 6 6 4 7 415 6 j8 0 2 2 4 . 9 3 . 2 613 .2 4. 7 .6 7 .9 9 2O 89 .5 00 3 3 4 2 4 . 1 .5 6.4 31 6 .0 0 3 9 41O 3 .5 89 .1 5 .3 7 7 5 .3 95
牌 设计 软件 B S R 30计算 二 种 结构 沥青路 面 的应力 、 变响应 , 各 自受 力不 利形 式及空 间位 置进 行对 比分析 。通过 比较 , IA . 三 应 对 证明: 从力 学角 度分 析 , 复合 式 基层 沥青路 面 在各项 力学 性 能均 优 于半刚 性 基层 沥青路 面及 柔性 基层 沥 青路 面 , 推荐 为城市
类 型 , 鉴 国外 沥 青 路 面 设 计 理 念 , 壳 牌 沥 青 借 以 路 面 设 计 软 件 ( h l P vm n ei o w r ) S e ae e tD s n Sf ae l g t
表 2 三类沥 青路 面结构 及参 数方案 一览 表
BS R . 行 了 全 面 的力 学 计 算 , IA 30进 以期 对 未 来 城
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城 市道 路沥 青路 面结构 力学 响应 分析
徐
摘
强 t任 瑞 波 王 建 光 。邵 玉 振 . , ,
( . 东 建 筑 大 学 道 路 工 程 实 验 室 , 东 济 南 20 0 ;. 南 市 市 政 丁 程 设 计 研 究 院 有 限 责 任 公 司 , 东 济 南 2011 1山 山 5 1 12济 山 5 0) 要 : 对 济 南 市 城 市 道 路 常 用 的 三 种 主 要 沥 青 路 面 结 构 形 式 , 刚 性 基 层 、 合 式 基 层 及 柔 性 基 层 路 面 结 构 , 文 采 用 壳 针 半 复 该
22 2 结 果 分 析 ..
在 标 准 荷 载 下 ,水 平 面 内 弯拉 应 力 O 、'在 三 维 "O x y 空 间 分 布 整体 相似 ,其 曲面 起 伏 程 度 及 数 值 大 小
有 所 不 同 , 与 各 自结 构 中结 构 层 厚度 相 关 。 且
( 弯 拉应 力 高受 力 区 出现在 距 离轮 隙 中心约 2) 00 ~ .4m 之 间 , 本 上 以 单 圆 荷 载 中心 为 中 .8m 02 基
7 . 0 0.2 0 3 .o 0 9 4 6 86 3 2 5 4 5.7 4.3
01 64 4 .8 .8 81 4 .5 54 7 .2 04 2 3 .3 O 1 .5 6 8 1 3 .3 48 5 3 3_7 0 2 3 0 474 4 . 8 .l .9 46 6 l9 04 9 3 .8 88 .7 3 76 3 -2 44 5 _3 23 0. 9 7 4 3 4 .3 23 6-6 34 6 .0 O 5 0 3 .4 71 .O o 73 3 .2 4 1 5 .5 15