沥青路面结构内部的力学响应特征及分析

发布时间：2021-07-13 17:36

　　为了揭示沥青路面结构内部的力学响应特征及变化规律,为研发适合我国国情和公路建设特点的沥青路面结构设计方法提供可靠的实测数据,依托我国足尺路面试验环道RIOHTrack,开展了沥青路面结构内部应力应变等力学响应的持续跟踪观测,分析了不同影响因素下力学响应行为的变化规律.结果表明,沥青路面结构内部的力学响应具有明显的温度依赖性和荷载依赖性,且随着温度、荷载的变化呈现显著的非线性变化特征,并表现出以年为周期的交替波动变化;温度变化除引起力学响应数值的增减以外,还会引起某些位置处力学响应方向的改变,出现压缩到拉伸或者拉伸到压缩的状态转换,应变与温度的关系曲线存在拉伸-压缩转换点和应变0值线,出现压缩-拉伸转换的深度位于24～36 cm之间,随着温度的升高,压缩-拉伸转换的位置会渐渐背离路表而向下移动;沥青层层底应力、应变响应随着荷载水平的增加而显著增大,并表现出明显的非线性变化趋势,尤其是在高温、重载时非线性现象更加明显.研究成果可为完善沥青路面设计及分析方法提供一定的数据支撑. 

【文章来源】：科学通报. 2020,65(30)北大核心EICSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

(网络版彩色)应变/应力传感器.(a)沥青应变计;(b)土压力计

(网络版彩色)应变计和压力计布设示意图

如前所述,准确获取沥青路面结构内部力学响应特征,揭示路面真实服役行为的演化过程和性能演变机理,是建立沥青路面设计方法的核心问题.我们知道,沥青路面在服役过程中,受温度、荷载等外部环境因素的影响,不同路面结构会表现出差异化的服役行为.而且,随着温度、荷载等沿深度方向的梯度分布,各结构层中的力学响应状态也会随位置不同而发生变化,使得结构受力状态变得更为复杂,这些通过理论计算很难发现,只有通过对实体路面结构受力状态的实测与分析,才能获得真实响应数据.在此基础上,当开展沥青路面结构分析时,根据观测得到的路面结构的实际响应特征,建立与之对应的计算体系和分析理论,才能保证力学分析方法的合理性和可靠性.因此,为了深入研究不同因素下沥青路面结构内部的力学响应,我们主要针对沥青路面力学响应在年循环周期内的温度、荷载、深度等因素影响下的实际响应特征和变化规律,为建立适合我国国情和公路建设特点的新一代沥青路面设计及分析方法提供基础数据.2.1 年周期内力学响应特征的变化规律

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于材料非线性的沥青路面结构当量力学分析方法[J]. 王旭东,周兴业.  中国公路学报. 2019(08)
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[3]足尺路面试验环道路面结构与材料设计[J]. 王旭东.  公路交通科技. 2017(06)
[4]基于光纤光栅测试技术的沥青路面温度场实测[J]. 董泽蛟,李生龙,温佳宇,冷真.  交通运输工程学报. 2014(02)
[5]美国NCAT试验环道第三阶段成果综述[J]. 邓泰,周文.  中外公路. 2013(04)
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本文编号：3282500