橫觀各向同性瀝青路面結構力學行為分析

顏可珍，游凌云，葛冬冬，庾付磊

(1.湖南大學　土木工程學院，湖南　長沙　410082;2.鄭州市政工程勘測設計研究院, 河南　鄭州　450052)

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橫觀各向同性瀝青路面結構力學行為分析

顏可珍1，游凌云1，葛冬冬1，庾付磊2

(1.湖南大學土木工程學院，湖南長沙410082;2.鄭州市政工程勘測設計研究院, 河南鄭州450052)

摘要：考慮到瀝青混合料、碎石基層等材料橫觀各向同性特征對瀝青路面結構力學行為的影響。基于現行大多數路面設計理論的綜合分析，運用有限單元分析方法在彈性假設條件下引入材料水平模量與豎向模量的比值，建立三維有限元模型。提出更加符合現今公路路面受力情況的非均布荷載作用形式、材料參數、邊界條件，對比分析非均布荷載作用下各向同性與不同橫觀各向同性條件下的各結構層應力、應變及路表彎沉的差異。結果表明，將路面結構材料考慮為各向同性,明顯低估了路面結構永久變形和疲勞開裂的危害，在路面結構設計中應適當考慮材料的橫觀各向同性特征。

關鍵詞：道路工程；瀝青路面；有限元；橫觀各向同性；非均布荷載

0引言

現行大多數的路面設計理論是采用各向同性的線彈性體系，路面結構材料一般采用彈性或黏彈性模型，荷載一般采用均布靜載模型。路面實際使用壽命大都明顯低于設計使用壽命，應從路面結構設計和材料參數的角度重新考慮新的路面設計方法。實際路面結構材料如瀝青混合料、碎石基層材料等由于其結構組成及壓實工藝等不同而具有明顯的各向異性特征[1-2]。……