[1]肖川,艾长发.典型沥青路面动态应变响应特性及疲劳寿命分析[J].华侨大学学报(自然科学版),2017,38(4):470-476.[doi:10.11830/ISSN.1000-5013.201704006]
　XIAO Chuan,AI Changfa.Analysis on Dynamic Strain Characteristics and Fatigue Life for Typical Asphalt Pavement[J].Journal of Huaqiao University(Natural Science),2017,38(4):470-476.[doi:10.11830/ISSN.1000-5013.201704006]
点击复制

典型沥青路面动态应变响应特性及疲劳寿命分析()
分享到：

《华侨大学学报（自然科学版）》[ISSN:1000-5013/CN:35-1079/N]

卷:
第38卷
期数:
2017年第4期
页码:
470-476
栏目:
出版日期:
2017-07-10

文章信息/Info

Title:
Analysis on Dynamic Strain Characteristics and Fatigue Life for Typical Asphalt Pavement
文章编号:
1000-5013(2017)04-0470-07
作者:
肖川1; 2;  艾长发2
1. 四川建筑职业技术学院 土木工程系, 四川 德阳 618000;2. 西南交通大学 道路工程四川省重点实验室, 四川 成都 610031
Author(s):
XIAO Chuan1; 2;  AI Changfa2
1. Department of Civil Engineering, Sichuan College of Architecture Technology, Deyang 618000, China; 2. Key Laboratory of Highway Engineering of Sichuan Province, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China
关键词:
沥青路面;  动态应变;  轴质量;  换算系数;  疲劳寿命;  三维有限元分析
Keywords:
asphalt pavement;  dynamic strain;  shaft mass;  conversion factor;  fatigue life;  three-dimensional finite element analysis
分类号:
U416
DOI:
10.11830/ISSN.1000-5013.201704006
文献标志码:
A
摘要:
针对半刚性路面(S1)、倒装式路面(S2)、组合式路面(S3)开展三维有限元计算,分析其面层底动态应变的空间分布特性及车辆荷载参数对沥青路面动态应变响应的影响规律;同时,基于应变响应及沥青层疲劳预估方程,对比不同类型路面的疲劳寿命.结果表明:行车荷载在沥青路面面层层底平面所引起的拉应变主要集中在轮印作用区域,其由应变值所表征的最不利位置出现在轮印面积中心;车辆动载条件下的应变响应量小于静态荷载模式,其中,S2的动、静力差异性表现尤为显著;随着轴质量的增加,面层底动态应变逐渐增大;而随着车速的提高,应变响应量逐渐减小;随着轴质量的增加,沥青层疲劳寿命急剧减小;在行车安全的前提下,合理提高车辆行车速度有利于提高沥青路面使用寿命,3种路面的面层疲劳寿命排序为S1>S3>S2.
Abstract:
The three-dimensional finite element analysis on the asphalt pavement with semi-rigid base(S1), the inverted asphalt pavement structure(S2), and the compound asphalt pavement(S3)were carried out to study the spatial distribution characteristics of dynamic strain at the bottom of asphalt surface layer, and the influence of vehicle load parameters on dynamic strain. According to the fatigue prediction equations, the comparison of fatigue life for different types of pavement based on strain response was presented. The results show that the strain response caused by traffic load at the bottom of the surface layer is mainly concentrated in the wheel printing area. The most unfavorable position of the tensile strain at the bottom of the surface layer locates in the center of the wheel load. The strain response under dynamic load is less than that the static one. The strain difference between the dynamic and static loads is significant in S2. With the increase of axle load, the strain at the bottom of the surface layer increases; with the increase of driving speed, the strain decreases generally; with the increase of axle load, the fatigue life of asphalt layer decreases sharply. On condition of traffic safety, high speed extends the service life of asphalt pavement. The surface layer fatigue life of the 3 vement is sorted: S1>S3>S2.

参考文献/References:

[1] 张艳红,申爱琴,郭寅川,等.不同类型基层沥青路面设计指标的控制[J].长安大学学报(自然科学版),2010,31(1):6-11.
[2] 钱振东,张磊,陈磊磊.路面结构动力学[M].南京:东南大学出版社,2010:1-3.
[3] 沈金安.国外沥青路面设计方法汇总[M].北京:人民交通出版社,2004:8-10.
[4] 吕彭民,董忠红.车辆-沥青路面系统力学分析[M].北京:人民交通出版社,2010:1-2.
[5] 王旭东.沥青路面材料动力特性与动态参数[M].北京:人民交通出版社,2002:42-43.
[6] 邓琼,张淳.动载作用下半刚性路面垂直动力响应三维有限元模拟[J].公路工程,2008,33(3):68-71.
[7] 侯芸,郭忠印,田波,等.动荷作用下沥青路面结构的变形响应分析[J].中国公路学报,2002,15(3):6-10.
[8] 中华人民共和国交通部.公路沥青路面设计规范: JTG D50-2006[S].北京:人民交通出版社,2006:5-9.
[9] HUANG Y H.Pavement analysis and design [M].2nd ed.New Jersey:Prentice Hall,2004:106-108.
[10] 姚祖康.沥青路面结构设计[M].北京:人民交通出版社,2011:338-340.
[11] 刘丽.沥青路面层间处治技术研究[D].西安:长安大学,2008:46-47.
[12] 艾长发,邱延峻,毛成,等.考虑层间状态的沥青路面温度与荷载藕合行为分析[J].土木工程学报,2007,40(12):99-104.
[13] 肖川,邱延峻,黄兵.基于车辆加载试验的沥青路面动力响应分析[J].公路交通科技,2014,31(12):12-19.
[14] 林绣贤.柔性路面结构设计方法[M].北京:人民交通出版社,1988:53-54.
[15] CHRISTENSEN D.Discussion on simple method on obtain asphalt binders low temperature properties from asphalt mixtures properties[J].Journal of AAPT,2005,74(11):276-279.
[16] 肖川.典型沥青路面动力行为及其结构组合优化研究[D].成都:西南交通大学,2014:32-37.

相似文献/References:

[1]胡超,包惠明.雨水酸化条件对高岭土改性沥青路面腐蚀性能的试验模拟[J].华侨大学学报(自然科学版),2019,40(5):621.[doi:10.11830/ISSN.1000-5013.201812014]
　HU Chao,BAO Huiming.Experimental Simulation of Corrosion Behavior of Kaolin Modified Asphalt Pavement Under Rainwater Acidification Conditions[J].Journal of Huaqiao University(Natural Science),2019,40(4):621.[doi:10.11830/ISSN.1000-5013.201812014]

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期: 2016-12-16
通信作者: 肖川(1984-),男,讲师,博士,主要从事路面动力行为及结构设计的研究.E-mail:xcaaa6666@sina.com.
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51378438); 四川省交通厅科技项目(2010B28-2); 四川省教育厅科研项目(16ZB0513); 四川建筑职业技术学院科研基金资助项目(2016KJ01)
更新日期/Last Update: 2017-07-20