高温条件下沥青路面结构剪应变分析

作者:曾俊铖; 刊名:公路交通科技 上传者:费岭峰

【摘要】为了研究福建省新型沥青路面结构抗高温车辙性能,采用BISAR模型,结合福建省沥青路面高温数据,计算了沥青混合料动态模量和两种路面结构的沥青层剪应变。结果表明:沥青路面温度场变化非常大,其中层位越浅,受大气温度影响越大,温度变化也越大,1 d中沥青温度沿深度方向出现等温的情况是非常短暂的,沥青路面设计规范中假定的15℃或20℃等温状态在实际路面中很难存在;沥青路面温度场的变化影响沥青混合料模量值及沿深度方向的分布,在20:00—8:00各沥青层模量沿深度方向降低,此时较为符合现行设计规范中推荐各层模量的变化趋势,但是在其他时间段则不符合这一趋势;不同时刻沥青路面结构内部剪应变水平、剪应变分布及结构最大剪应变层位会有较大的变化,采用静态、单一条件下剪应变分析结果难以全面认识路面剪切破坏机理;不同结构剪应变的温度敏感性不同,在高温条件下半刚性结构的剪应变温度敏感性高于新型结构,而且气温≥30℃、路表温度大于36℃的条件下,新型结构最大剪应变值、应变90%~100%区间均低于半刚性结构,说明新型结构沥青路面抗高温车辙性能优于半刚性结构;新型结构的结构最大剪应变及应变90%~100%区间主要分布在中面层,因此在福建省中面层要求采用SBS改性沥青非常关键,同时对于重载、超载车较多的路段,应变90%~100%区间、80%~90%区间到达下面层(新型结构的上基层)的上部,因此建议福建省新型结构的上基层第1层8 cm ATB-25采用50#或30#沥青。

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第35卷 第6期 2018年6月 公 路 交 通 科 技 JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopment Vol.35 No.6 Jun. 2018 收稿日期:2017-02-22 作者简介: 曾俊铖 (1982-), 男, 福建莆田人, 高级工程师. (19363321@qq.com) doi:10.3969/j.issn.1002-0268.2018.06.005 高温条件下沥青路面结构剪应变分析 曾俊铖 (福建省高速公路集团有限公司, 福建 福州 350001) 摘要: 为了研究福建省新型沥青路面结构抗高温车辙性能, 采用BISAR模型, 结合福建省沥青路面高温数据, 计算 了沥青混合料动态模量和两种路面结构的沥青层剪应变。 结果表明: 沥青路面温度场变化非常大, 其中层位越浅, 受大气温度影响越大, 温度变化也越大, 1d中沥青温度沿深度方向出现等温的情况是非常短暂的, 沥青路面设计规 范中假定的15℃或20℃等温状态在实际路面中很难存在; 沥青路面温度场的变化影响沥青混合料模量值及沿深度 方向的分布, 在20:00—8:00各沥青层模量沿深度方向降低, 此时较为符合现行设计规范中推荐各层模量的变化趋 势, 但是在其他时间段则不符合这一趋势; 不同时刻沥青路面结构内部剪应变水平、 剪应变分布及结构最大剪应变层位会有较大的变化, 采用静态、 单一条件下剪应变分析结果难以全面认识路面剪切破坏机理; 不同结构剪应变的温度敏感性不同, 在高温条件下半刚性结构的剪应变温度敏感性高于新型结构, 而且气温≥30℃、 路表温度大于 36℃的条件下, 新型结构最大剪应变值、 应变90%~100%区间均低于半刚性结构, 说明新型结构沥青路面抗高温 车辙性能优于半刚性结构; 新型结构的结构最大剪应变及应变90%~100%区间主要分布在中面层, 因此在福建省中 面层要求采用SBS改性沥青非常关键, 同时对于重载、 超载车较多的路段, 应变90%~100%区间、 80%~90%区间 到达下面层 (新型结构的上基层) 的上部, 因此建议福建省新型结构的上基层第1层8cmATB-25采用50#或30#沥青。 关键词: 道路工程; 剪应变; 力学计算; 沥青路面结构; 车辙中图分类号:U416.217 文献标识码:A 文章编号:1002-0268 (2018) 06-0030-07 Analysis on Shear Strain in Asphalt Pavement Structural at High Temperature ZENGJun-cheng (FujianExpresswayGroupCo.,Ltd.,FujianFuzhou350001, China) Abstract:InordertostudytheruttingperformanceofnewasphaltpavementstructureinFujianProvince,the dynamicmodulusofasphaltmixtureandtheshearstrainsof2pavementstructuresarecalculatedbyusingthe BISARmodelandthehightemperaturedataofasphaltpavementinFujianProvince. Theresultshowsthat (1)Thetemperatureintheasphaltpavementvariesgrea

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