考慮實(shí)測(cè)輪載及各向異性的瀝青路面力學(xué)響應(yīng)分析研究.pdf

1、目前瀝青混合料各向異性的研究認(rèn)為，垂直于壓實(shí)方向的水平面上兩個(gè)方向的材料特性是相同的，而垂直和水平方向有顯著差異，即認(rèn)為是橫觀各向同性。然而，遺憾的是，瀝青混合料各向異性特性對(duì)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析的影響程度并沒有得到很好的理解與應(yīng)用。我國(guó)瀝青路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的理論基礎(chǔ)是基于各向同性的線彈性理論體系。這種簡(jiǎn)化處理方法，難以如實(shí)地反映出瀝青混合料的基本特性，使得理論計(jì)算分析的結(jié)果與實(shí)際情況難以相符合。
　　首先，為研究各向異性對(duì)瀝青混

2、合料輪載受力反應(yīng)的影響，在實(shí)測(cè)分均布輪載的基礎(chǔ)上，采用有限元方法進(jìn)行瀝青路面結(jié)構(gòu)層橫觀各向同性的響應(yīng)研究。以ANSYS有限元軟件中的正交各向異性模型模擬瀝青材料橫觀各向同性，加載實(shí)測(cè)非均布的輪胎-路面接地豎向壓力及水平力，比較了各向同性和橫觀各向同性條件下路面結(jié)構(gòu)層的三向應(yīng)力、最大剪應(yīng)力以及三向應(yīng)變的的影響，并作出了分析評(píng)價(jià)。分析發(fā)現(xiàn)，不同的橫觀各向同性系數(shù)，瀝青路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的力學(xué)響應(yīng)有一定的差別。
　　然后本文以動(dòng)態(tài)模量為對(duì)象，為

3、了弄清楚實(shí)際路面結(jié)構(gòu)中瀝青混合料在不同方向模量值的比例關(guān)系，即橫觀各向同性系數(shù)究竟是多大一個(gè)量值范圍。結(jié)合已有的研究成果，開發(fā)了相對(duì)小尺寸的六面體試件的動(dòng)態(tài)模量試驗(yàn)方法，分析輪碾成型后瀝青混合料在三個(gè)不同方向的模量值。試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，水平面上橫向與縱向兩個(gè)方向的動(dòng)態(tài)模量基本相同，垂直面上的動(dòng)態(tài)模量是水平面上的1.2~1.5倍。
　　最后，本文以實(shí)測(cè)的動(dòng)態(tài)模量和橫觀各向同性系數(shù)為輸入?yún)?shù)，重新計(jì)算瀝青路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的力學(xué)響應(yīng)，計(jì)算發(fā)現(xiàn)：三