移动轴载作用下路面沥青层动态响应模量主曲线研究

发布时间：2020-12-22 09:05

　　路面沥青混合料层的模量是路面设计的必要参数之一,为定量分析现场沥青层的实际模量特性,提出了一种由现场实测应变数据出发,确定沥青层动态响应模量主曲线的方法,实现了对沥青层现场动态特性的精准表达。首先,实测了柔性基层、半刚性基层2类典型沥青路面不同温度及轴载移动速度下的沥青层动态应变响应;其次,以实测应变波形为基础,分析了不同加载工况下的现场沥青层加载频率特征;最后,基于实测应变值,利用有限元模型反演得到沥青层的动态响应模量,结合沥青层加载频率,建立了沥青层动态响应模量主曲线,并进一步对该主曲线的可靠性进行了验证。研究结果表明:沥青层内部加载频率与轴载移动速度呈正比,且与温度正相关;沥青层现场动态响应模量值随温度升高显著减小,随轴载移动速度增大而增大;结合加载频率及响应模量反演结果,可利用Sigmoidal模型很好地拟合得到沥青层响应模量主曲线;验证结果表明,该主曲线可较为准确地预估其他温度及轴载移动速度下的沥青层响应模量值。所提出的确定沥青层动态响应模量主曲线的方法可为其他试验路应变实测数据的处理提供参考。 

【文章来源】：中国公路学报. 2020年10期 北大核心

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

图1 两类试验路路面结构（单位：cm)

如图1所示，2类沥青路面除基层材料不同外，其他结构层均相同。沥青层材料均为30cm厚的AC-13型沥青混合料；混合料所使用沥青为70#基质沥青，油石比为5.2%，平均空隙率为3.30%。基层厚度为35cm，半刚性基层路面采用水泥稳定碎石基层，柔性基层路面采用级配碎石基层。同时，2类路面均包含20cm级配碎石底基层。AC-13混合料的级配曲线如图2所示。1.2 沥青层动态应变实测

在2类沥青路面沥青层内部埋入沥青应变计，以检测沥青层的应变响应，所使用沥青应变计型号为KMS-100，该类应变计的可靠性在以往研究中已得到验证[27-28]。传感器布设示意及现场图见图3。如图3所示，应变计分别埋设于2类路面沥青层内的2个不同深度处：对于柔性基层路面，应变计埋设于6cm及30cm（层底）处；对于半刚性基层路面，应变计埋设于13cm及24cm处。每个深度位置共埋设4个沥青应变计，包括2个横向应变计及2个纵向应变计。应变计沿行车方向依次排列布置，间距为50cm。除应变计外，沥青层中沿深度方向埋设PT-100型温度传感器，以监测沥青层内部的温度场。

【参考文献】：
期刊论文
[1]钢桥面沥青混合料铺装应变动态响应实测研究[J]. 程怀磊,刘黎萍,孙立军.  土木工程学报. 2019(06)
[2]移动荷载作用下沥青路面应力响应的持续时间[J]. 宋小金,樊亮.  湖南大学学报(自然科学版). 2018(07)
[3]基于劈裂试验的沥青混合料拉压模量同步测试方法[J]. 吕松涛,李亦鹏,刘超超,郑健龙.  中国公路学报. 2017(10)
[4]半刚性基层沥青路面动态应变响应实测分析[J]. 张慧中,臧国帅,孙立军.  交通科学与工程. 2017(01)
[5]间接拉伸与单轴压缩模式沥青混合料动态模量比较分析[J]. 马林,张肖宁.  公路交通科技. 2009(10)
[6]沥青路面结构内荷载频率分布与变化规律的研究[J]. 赵延庆,潘友强.  长沙交通学院学报. 2007(04)
[7]沥青混合料动态模量及其主曲线的确定与分析[J]. 赵延庆,吴剑,文健.  公路. 2006(08)
[8]对我国沥青路面现行设计指标的评述[J]. 姚祖康.  公路. 2003(02)

博士论文
[1]典型沥青路面动力行为及其结构组合优化研究[D]. 肖川.西南交通大学 2014



本文编号：2931502