青藏高寒高海拔地区宽幅公路沥青路面力学响应

青藏高寒高海拔地区宽幅公路沥青路面力学响应

论文摘要

为深入研究青藏高寒高海拔地区宽幅公路沥青路面力学响应,以指导该区域宽幅公路沥青路面结构设计、路基填挖形式及高度选择。将基于欧拉描述的大变形固结理论应用于冻土融化固结分析,研究融沉作用下路基高度、路面结构形式、宽度、厚度及模量对宽幅公路沥青路面力学响应的影响规律,并基于多目标规划理念,提出以沥青层底拉应变及路表差异沉降量综合最小为目标的力学响应综合评价指标P,用以评价路面综合力学响应。结果表明:柔性基层沥青路面沥青层底拉应变随路表差异沉降量呈先增大后减小的变化规律,倒装式、半刚性及复合式基层沥青路面、半刚性底基层层底拉应力则随其呈线性增大趋势;融沉作用下,ATB-25层底横向拉应变小于不考虑冻土融沉作用时;年均气温为-3.5℃、-4.5℃时,半刚性底基层横向拉应力显著大于不考虑冻土融沉作用时;P均值随路面宽度增大而增大,且22.5m时增大最显著;填方路基P均值随填方高度增大先减小后增大,高度为1m时最大,2m时最小,此后逐渐增大;挖方路基P均值随挖方高度增大而增大,高度为1m时最小,2m时显著增大。从路面力学响应角度,建议多年冻土区宽幅公路应尽量减小路面宽度,不宜大于17.5m;路基填方高度不宜小于2m,挖方高度宜为1m以下;对于年均气温-3.5℃、-4.5℃地区,路面结构形式宜选取柔性基层沥青路面。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 计算方法与模型
  •   1.1 计算方法
  •     1.1.1 理论方程
  •     1.1.2 有限元控制方程
  •   1.2 计算模型
  • 2 力学响应
  •   2.1 不同路面结构力学响应
  •     2.2.1 路表沉降量
  •     2.2.2 拉应力、拉应变
  •     2.2.3 拉应力、拉应变与沉降量关系
  •     2.2路面宽度效应
  •   2.3 路基高度效应
  •   2.4 路面厚度及模量对力学响应的影响
  •     2.4.1 厚度的影响
  •     2.4.2 模量的影响
  • 3 结语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 柯文豪,陈华鑫,雷宇

    关键词: 道路工程,力学响应综合评价指标,大变形固结理论,宽幅公路,沥青路面

    来源: 长安大学学报(自然科学版) 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 公路与水路运输

    单位: 中交第一公路勘察设计研究院有限公司高寒高海拔地区道路工程安全与健康国家重点实验室,长安大学材料科学与工程学院

    基金: 交通运输部建设科技项目(2015 318 495 300)

    分类号: U416.217

    DOI: 10.19721/j.cnki.1671-8879.2019.01.005

    页码: 34-43

    总页数: 10

    文件大小: 2443K

    下载量: 143

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