基于ANSYS的半柔性路面力学数值分析.pdfVIP

第44卷第7期山西建筑V〇l.44No.7

•150•2018年3月SHANXIARCHITECTUREMar.2018

文章编号：1009-6825(2018)07-0150-02

基于ANSYS的半柔性路面力学数值分析

范国进陈磊2刘浪涛3

(1.成都洛带客家文化产业开发有限责任公司，四川成都610108;

2.中交第三航务（湖南）工程局有限公司，湖南湘潭411100;3.陕西省交通建设集团公司，陕西西安710075)

摘要:为了探究半柔性路面的力学响应规律，采用ANSYS模拟在不同面层厚度和模量、基层模量下，对路面结构模型进行力学

数值分析。结果表明,增加面层模量可降低面层剪应变和增强路面抗剪性能;面层厚度需适当控制，否则反而使面层剪应力增加;

增加基层模量会提高面层层底拉应力。

关键词:ANSYS,半柔性路面，面层厚度，基层模量，力学数值分析

中图分类号:U416.224文献标识码:A

当前，我国的路面类型一般分为沥青路面和水泥路面，均存的影响，则模型尺寸取为长5mx宽5mx厚6m。本文建模采用

在一些缺陷。沥青路面在轮载重复作用或高温气候的影响下易的实体单元为Solid45，建立路面结构三维有限元模型，划分两个

形成永久变形而形成车辙。水泥路面则存在行驶舒适性差，易出边长为18.88cm的正方形加载面。Z为宽度方向；Z为行车方

现开裂、唧泥、错台等现象，且破坏后维修施工较复杂和周期长。向；F为厚度方向。边界条件为：由于路面结构在轮载作用下，

为了弥补上述两种路面的缺陷，半柔性路面应运而生。本研究提F方向有位移变化，则模型底部施加固定约束;ZZ，方向基本无位

出的半柔性路面是指以开级配大空隙率（一般为20%~25%)基移变化，则施加水平位移约束。计算模型见图1。以表1所示的

体沥青混合料磨耗层作为基料，在空隙中灌人以水泥为主要成分路面结构和材料参数为基准，设置不同的分析条件:面层厚度取

的特殊浆体或其他材料复合而成的一种路面，将沥青和水泥两种为:0.15m，0.175m,0.20m，0.22m，0.225m,0.25m;面层模量

结合料融合使用，能够发挥刚柔相济的特性。目前，针对半柔性取为：1800MPa,2000MPa,2400MPa,2800MPa,3200MPa;基

路面也有了相关研究。郝培文等[1]通过试验研究，发现半柔性材层模量取为：1〇〇〇MPa,1400MPa,1600MPa,1800MPa,

料具备优良的高温稳定性、耐疲劳性能和耐油蚀性能。胡曙光2000MPa,2200MPa。

等[2]研究发现半柔性混合料含有适量的聚羧酸减水剂和膨胀剂

的水泥胶浆，将发挥较好的抗变形性能。彭霞等[3]根据目标孔隙+宽度方向

率开展了半柔性材料级配设计的研究。但上述研究主要与材料+行车方向

试验研究相关，探究路面结