发布于：2015-07-27 21:27:27
来自：道路桥梁/道路工程
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导 言
我国当前的沥青路面结构设计方法是建立在弹性层状体系理论上的,依据车辆荷载反复作用而发生结构层材料疲劳破坏决定使用年限的耐久性设计方法，主要包括路面结构组合设计与路面结构层厚度计算，路面结构组合设计主要是选取结构层材料及所在层位的组合形式；路面结构层厚度计算是采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续体系理论。结构层模量和厚度是沥青路面结构设计中的重要参数，二者的变化对于沥青路面的使用性能有很大的影响，是造成沥青路面损坏的内在因素。因而要对路面结构厚度和模量变化时的结构内部力学响应变化趋势进行分析。
1. 结构层模量对路面结构的影响
1.1 面层模量
根据近几年来许多研究者进行的大量计算成果，分析得出，随面层模量值的增加面层层底受到的压应力减小，逐渐向拉应力转化；当面层材料的面层模量值超过1600MPa(20℃)时，对减轻路表车辙的作用并不明显，反而路面耐疲劳性能大大降低；基层层底拉应力随着面层模量值的提高而逐渐降低。最大剪应力峰值随着面层模量的增加而减少(最高减幅达36.0%),而最大弯沉值随着面层模量的增加而同样呈现减少趋势，路表弯沉逐渐降低，但降低的速率较为缓慢，总体上来说面层模量对路表弯沉的影响不是很大。温度升高,沥青混凝土的抗压回弹模量减小,分析显示,当面层模量减少时,所承受的最大剪应力峰值是增加的,这说明路面结构的抗剪能力在夏天最为不利。面层材料抗压回弹模量值在20℃ 和l5℃ 时的模量差值愈大，面层层底拉应力愈大。l5℃时面层材料抗压回弹模量值愈大，上层层底拉应力愈大。
因此，在满足承载能力要求的情况下，应尽量使面层模量降低，从而延缓裂缝发展；同时应降低面层、基层的温缩系数，以减小温缩应力。以往路面疲劳寿命设计只注重行车荷载对其寿命的影响而忽略温度疲劳作用是不符合实际的，这往往会导致路面计算疲劳寿命偏高，因此有必要运用断裂力学的有关理论对路面在温度和荷载共同作用的情况下疲劳寿命进行验算.
1.2 基层模量
随着交通量的快速增长需要采用强度大、稳定性好的基层。采用半刚性基层可以有效减小沥青面层底面形成拉应力的可能性，并可以大大减小路基顶面压应力的大小，保护路基的稳定,但基层强度和模量的大大增加也带来了一些问题，通过对已建成通车的高速公路的调查发现，即使路面材料完全按照沥青路面设计规范的要求进行设计，仍然会出现一些早期破坏。
用弹性层状理论体系和有限元方法分析均可得出：基层模量的增大可以减小路表弯沉，从而降低路面的总厚度，不会产生结构性车辙。但随着模量的增加，弯沉减小的速度明显减小；基层模量的增大，可以有效减小面层底面的拉应力,沥青混凝土层底弯拉应变迅速下降，基顶压应变还会变小，面层和基层内的压应力增大，但变化幅值不是很大。
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只看楼主 我来说两句 抢板凳