旧沥青路面加铺水泥混凝土层力学分析与设计研究

摘要

水泥混凝土加铺层是指在已严重恶化的旧沥青路面铣刨后的表面铺筑一层纤维增强混凝土或素水泥混凝土形成的路面结构。作为一种新型、有效、快速、经济且简便的旧沥青路面维修技术，虽在美国己进行了大量试验路研究，但在路面力学分析方面尚属空白。对这种新型路面的受力分析，将有利于水泥混凝土加铺层的设计和施工，对保证旧沥青路面的最大利用和新路面的使用质量并促进其发展具有非常重要的意义。 本文依托实际工程邢台市邢清公路干线改建，即河北省交通厅项目“旧沥青路面加铺水泥混凝土路面适应条件研究”。借助大型有限元分析软件ANSYS 建立道路实体结构模型，采用弹性三层体系模型，对旧沥青路面水泥混凝土加铺层的复合路面结构进行力学分析。分析了车辆荷载作用下结构层弹性模量和厚度的变化对路面加铺层的受力影响；温度作用下的路面温度应力及温度荷载和车辆荷载的耦合作用；不同层间接触状况下加铺层荷载应力的变化规律；旧沥青路面存在的坑槽、裂缝对路面荷载应力的影响；超载运输条件下路面受力特点；对旧沥青路面加铺水泥混凝土层的适应条件进行了总结。