沥青加铺层荷载力和温度应力的三维有限元研究.pdf

摘 要 在旧水泥混凝土上面加铺沥青面层 由于旧水泥混凝土路面上存在接缝和裂缝等 损坏现象 沥青加铺后 在使用的短时期内 沥青加铺层就会在对应于旧水泥混凝土 板接 裂缝的位置出现反射裂缝 本文通过国内外调研 理论研究和有限元分析 采用 ANSYS 软件进行三维有限 元实体模拟 详细分析了旧水泥混凝土路面上沥青加铺层内的应力状态 对反射裂缝 的各种影响因素进行了深入的研究 在此基础上 提出了基层最佳模量的取值 探讨 了设置沥青橡胶夹层的阻裂效果 以及基层脱空范围对沥青加铺层反射裂缝的影响 分析了加铺层厚度对延缓接缝处反射裂缝的作用 此外 在层间接触分析中 通常采 用的 Goodman 假设和正交各向异性接触模型来分析温度荷载下的受力特性 将导致 力学模型的失真 本文采用了更符合实际情况的接触模型 利用 ANSYS 中热分析和 接触分析的耦合技术 详细研究了在温度荷载作用下的接触条件对反射裂缝的影响 分析发现了接触条件是产生温度型反射裂缝的主导因素 为预防和延缓旧混凝土面层和沥青加铺层反射裂缝 国内外采用了各种修复措 施 文章介绍了主要的几种修复措施 并在上述研究的基础上 对这些措施进行了比 较和分析 为改进在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层的方法提供理论依据 关键词 沥青加铺层 三维有限元 反射裂缝 防治措施 I Abstract The reflective cracking easily appears in asphalt overlays on existing concrete pavements because of expansion joint and construction joint existed in the old surface. Through the study methods such as survey in the world, theoretical research and finite element analysis, adopting the three-dimension finite element model, detailed analysis of stress condition in joint area of overlay is given. Many factors to effect on reflection cracking is studied. On this base, the paper put forward the best base course, discussed the impact of asphalt rubber interlayer and the effect on reflection cracking if the area of joint is loss of support, analyzed the function of the thickness of asphalt overlay. IF the stress caused by temperature load is analyzed by the contact model of Goodman-hypothesis or orthotropic, the machanics model will be distortion. The paper adopted the contract model according with the fact, studied the effect of contract condition on reflection cracking, analyzed the main factor of reflection cracking caused by temperature changes. Many prevention measures were a