均布荷载作用下沥青路面层底应力应变对沥青面层弹性模量的敏感性分析.pdf

．，82． 2006年中国交通土建I程学术论文集 均布荷载作用下沥青路面层底应力应变 对沥青面层弹性模量的敏感性分析 扬国良王端宜张肖宁 华南理工大学交通学院广州510640 【摘翼】 在双轮均布荷载作甩下，当路面结构的力学计算参数变化时，其力学回应也有很大的不 同。因此，利用层状弹性体系理论计算分析了半刚性基层沥青路面罚青面层弹性模量变化 时各结构层层底应力应变的变化规律。分析结果表明，箍着沥青面层弹性模量的提高．面 层层底应力增加而层底应变减少；基层和底基层层底应力应变随沥青面层弹性模量的提高 均减少，并且对沥青面层弹性模量的变化不敏感。 【关键饲】 层状弹性体系理论双轮均布荷载层底应力应变敏感性分析 暴露于大自然中的路面结构不仅受到光照、降雨、气温等自然因素的影响，也承受车辆荷载的作 用。设计一条经久耐用的路面结构，不仅要求结构层设计合理，而且还要了解上述各因素对路面结构 的影响变化规律。路面结构必须要有足够的承载能力，各结构层模量的大小是承载能力的体现。但结 构层模量并不是一个固定不变的值，而是随着气温、湿度、龄期等变化的。由于大量参数相互之间有 复杂的影响，很难对某一个参数的影响提出一个简明扼要而准确的概念，因为影响不仅取决于该参数 本身，还和其他参数有关。根据一组参数所作出的结论，当另外一些参数改变后，可能就不再有效。 最好的方法是在改变一个参数研究其影响时，将其他所有的参数置于最合理的数值。下面将针对目前 沥青路面常用的其中一种路面结构进行分析，并在设计规范常用的沥青面层弹性模量变化范围内取不 同的模量值，撵讨各结构层层底应力应变响应对沥青层弹性模量的敏感性。 1路面结构形式及其模量参数取值的确定 根据目前使用的多种半刚性基层沥青路面结构形式，选取了普遍采用的路面结构组合形式进行分 析，同时根据路面设计规范中推荐的沥青面层设计模量范围，选取了一系列模量值El，其取值范围 000～1600 El=l MPa之间，其结构组合形式如图l所示。针对沥青面层模量对温度的影响较为敏 000 感，故增加沥青面层模量取值为2 MPa、2500 000 MPa和3MPa进行分析。 嗣●面晨 ‘，H=0^^=18cm 基层 cm 马=1300MPa，鸬；03也=38 底基眉 300 cm 毛=1 MPa，鸬=ot3．J13=20 ±摹 岛=30 MPa，‰；0．5ho=∞ 豳1典型路面螭构蛆台 公路交通 ·，8．3· kN为标准轴 为了解荷载作用下结构层不同层位处的应力应变变化情况，选取双轮组当轴载100 载，参照沥青路面设计规范中层底应力验算图式，按下图2所示来选择相应各结构层的层底计算点，‘ J选取一个计算点，直到轮隙 沿路面横断面向着轮隙中心的水平方向，从一荷载圆圆心开始，每隔0．5 中间，每层结构层层底共四个计算点。 [[口口[[口口 ／t B C D