考虑半刚性结构层横向贯通裂缝的沥青路面疲劳特性分析

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1、第37卷，第2期公路工程Vo1．37，No．22012年4月HighwayEngineeringApr．，2012考虑半刚性结构层横向贯通裂缝的沥青路面疲劳特性分析刘浩，黄开宇，邓蓉(1．湖南省高速公路管理局，湖南长沙410001；2．湖南省交通科学研究院，湖南长沙410015；3．湖南省永吉交通公路建设开发有限公司，湖南长沙410003)[摘要]采用有限元计算分析在无横向裂缝和有横向贯通裂缝两种工况条件下沥青路面的弯沉、沥青层最大拉应力和最大剪应力、半刚性层最大拉应力以及计算疲劳寿命，分析结果表明，考虑半刚性层存在横向贯通裂缝时，内部应力增加且计算疲劳寿

2、命将大为降低。在提出高速公路沥青路面结构必要时应考虑存在裂缝的工况下进行验算。[关键词】半刚性层；横向裂缝；最大拉应力；最大剪应力；弯沉；疲劳寿命[中图分类号]U416．217[文献标识码】A【文章编号】1674—0610(2012)02～0162—05AsphaltPavementFatigueCharacteristicAnalysisConsideringtheSemi—rigidLayerofTransverseCrackLIUHao，HUANGKaiyu，DENGRong(1．HighwayAdministrationofHunanProvinc

3、e，Changsha，Hunan410011，China；2．HunanCommu．nicationResearchZnstitute，Changsha，Hunan410015，Chian；3．Hunan．YongjiHighwayConstruction＆DevelopmentCo．Ltd．，Changsha，Hunan410003．China)[Abstract]Inthispaperfiniteelementanalysismethod(FEM)hasbeenusedtocalculateandan．alyzeasphaltpavementdefle

4、ction，themaximumtensilestressandshearstressofasphahlayer，themaxi．mumtensilestressandcalculationfatiguelifeofsemi．rigidlayerinnotransversecracksandlateralcracksintwoworkingconditions．Theresultsshowthattheinternalstressincreasesandthecalculationfatiguelifewillbegreatlyreduced．Inhigh

5、wayasphaltpavementstructuredesignshouldconsiderstructuralana1ysiswhenroadincrackcondition．[Keywords]semi—rigidlayer；transversecrack；maximumtensilestress；maximumshearstress；deflection；fatiguelife善、半刚性基层沥青路面自身故有的缺陷也是半刚O前言性基层沥青路面产生早期破坏的主要原因。事实改革开放以来，我国公路交通建设发展很快，特上，半刚性基层最大的缺点就是易产生干缩或

6、温缩别是高速公路建设飞速发展，由于半刚层具有整体开裂，并导致沥青路面产生反射裂缝，然而在我国沥强度高、板结性好等优点，目前我国绝大多数公路全青路面结构设计方法均未考虑其内部事实存在半刚部采用半刚性基层沥青路面，而且虽然半刚性基层性基层的裂缝，在设计中均将其理想化，作为无裂缝沥青路面整体强度高、弯沉小，许多高速公路的表面状态进行考虑。从而导致其计算疲劳寿命很大，而弯沉仅10(0．01mm)以内，但各地半刚性基层沥青实际上运用过程中，通车几年即已达到疲劳寿命从路面不少出现了大面积的早期损坏，主要有车辙、开而不得不大修改造。本文对半刚性层无裂缝和有裂裂、坑槽等，

7、通车几年不得不进行大面积的翻修。虽缝两个工况下的半刚性基层沥青路面、混合式基层然产生早期损坏的原因是十分复杂的，但设计不完沥青路面进行了疲劳特性分析研究，现介绍如下：[收稿13期]2012—01—10[作者简介】刘浩(1979一)，男，湖南湘潭人，工程师，主要从事路桥现场施工、管理、养护等工作。第2期刘浩，等：考虑半刚性结构层横向贯通裂缝的沥青路面疲劳特性分析1631初拟路面结构、计算参数言为更好地分析半刚性层存在裂缝状态条件下的型，具体结构组合见表1，其相关计算参数见表2。表1初拟应力计算和疲劳分析的路面结构组合Table1pavementstructu

8、recombinationinpreliminaryprotoco