基于有限元的温度-荷载-行车速度耦合作用下路面结构动孔隙水压力对比研究

摘要：

为研究不同沥青路面基层的水损坏形态,选取半刚性基层与级配碎石基层为研究对象,以动空隙水压力的变化情况为研究指标,基于有限元法建立理论模型预测了不同温度-荷载-行车速度耦合作用下不同基层结构的动孔隙水压力的变化规律,并进行了对比分析.结果表明:在标准条件(荷载0.7 MPa,车速80 km/h,温度20℃)和不利条件(荷载0.9 MPa,车速120 km/h,温度63℃)2种耦合条件下,级配碎石基层都能够极大降低沥青层的动孔隙水压力,特别是对于降低9 cm以下结构的动孔隙水压力,下面层底部降低幅度最大可达94.0％(标准条件)和95.3％(不利条件),从而能够显著降低结构性水损坏的产生;半刚性结构的最大动水压力产生的层位(18 cm)和最大值(正压力587.9 kPa)及增加的幅度(68.4％)均大于相应的级配碎石结构(6 cm,正压力382.2 kPa,40.8％),半刚性结构在不利条件下敏感性更大,更加容易产生结构性水损坏.因此设置级配碎石基层可增加结构内部的渗水,降低动水压力,特别是中下面层内部的动孔隙水压力,提高结构抗水损坏性能,减少多雨潮湿条件下的沥青路面水损坏.

关键词：道路工程、动孔隙水压力、有限元、级配碎石基层、预估模型

所属期刊栏目：38

分类号：U416.03(道路工程)

资助基金：杨新燕,女;辽宁普兰店人,高级工程师.

在线出版日期：2021-06-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：23-30