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足尺沥青混凝土路面加速加载动力响应

管志光 庄传仪 林明星

管志光, 庄传仪, 林明星. 足尺沥青混凝土路面加速加载动力响应[J]. 交通运输工程学报, 2012, 12(2): 24-31. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2012.02.004
引用本文: 管志光, 庄传仪, 林明星. 足尺沥青混凝土路面加速加载动力响应[J]. 交通运输工程学报, 2012, 12(2): 24-31. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2012.02.004
GUAN Zhi-guang, ZHUANG Chuan-yi, LIN Ming-xing. Accelerated loading dynamic response of full-scale asphalt concrete pavement[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2012, 12(2): 24-31. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2012.02.004
Citation: GUAN Zhi-guang, ZHUANG Chuan-yi, LIN Ming-xing. Accelerated loading dynamic response of full-scale asphalt concrete pavement[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2012, 12(2): 24-31. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2012.02.004

足尺沥青混凝土路面加速加载动力响应

doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2012.02.004
基金项目: 

交通运输部行业联合科技攻关项目 2009353337500

山东省交通科技项目 2008Y018

山东交通学院科研基金项目 Z200916

详细信息
    作者简介:

    管志光(1980-), 男, 山东单县人, 山东交通学院讲师, 山东大学工学博士研究生, 从事机电系统检测与控制研究

    林明星(1966-), 男, 山东栖霞人, 山东大学教授

  • 中图分类号: U416.217

Accelerated loading dynamic response of full-scale asphalt concrete pavement

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  • 摘要: 采用足尺沥青混凝土路面加速加载试验设备, 检测了移动车辆荷载下路面结构的动力响应, 分析了面层底部的动应变和土基顶竖向压应力, 研究了车辆轴重、行驶速度和轮胎胎压对路面结构动力响应的影响, 分别建立了动力响应与轴重、车速的回归模型, 在不同轴重、车速和胎压下对4种路面结构进行了试验。分析结果表明: 在行车荷载作用下, 面层底部应变响应呈拉压应变交变状态; 在中等试验温度条件下, 面层底部应变响应随轴重的增加而线性增加, 土基顶竖向压应力呈单向应力状态, 且随轴重增加而增大; 车速显著影响面层底部应变响应, 但对竖向压应力影响不大, 仅影响应力的脉冲持续时间; 随车速增加, 应力脉冲时间缩短, 面层底部应变响应减小; 重载车辆在低速行车时对路面的破坏作用更严重, 但胎压对面层底部应变和土基顶竖向压应力影响较小。

     

  • 图  1  足尺沥青混凝土路面加速加载试验设备

    Figure  1.  Accelerated loading test facility of full-scale asphalt concrete pavement

    图  2  传感器埋设

    Figure  2.  Sensor layout

    图  3  土基顶竖向压应力

    Figure  3.  Vertical compressive stresses at top of subgrade

    图  4  面层层底应变响应

    Figure  4.  Strain responses at bottom of surface layer

    图  5  面层底部应变曲线

    Figure  5.  Strain curve at bottom of surface layer

    图  6  竖向压应力随时间变化曲线

    Figure  6.  Change curve of vertical compressive stress with time

    图  7  最大应变随轴重变化曲线

    Figure  7.  Change curves of maximum strains with axle load

    图  8  竖向压应力随轴重变化曲线

    Figure  8.  Change curve of vertical compressive stress with axle load

    图  9  不同车速下竖向压应力

    Figure  9.  Vertical compressive stresses under different speeds

    图  10  不同车速下的应力脉冲持续时间

    Figure  10.  Stress pulse durations under different speeds

    图  11  车速与应变关系

    Figure  11.  Relation between speed and strain

    图  12  车速与竖向压应力关系

    Figure  12.  Relation between speed and vertical compressive stress

    图  13  应变和应力随胎压变化曲线

    Figure  13.  Change curves of strain and stress with tire pressure

    表  1  足尺试验路面结构

    Table  1.   Full-scale test pavement structures

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    表  2  沥青混合料参数

    Table  2.   Parameters of asphalt mixture

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    表  3  轴重计算参数

    Table  3.   Calculating parameters of axle loads

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    表  4  路面结构计算参数

    Table  4.   Calculating parameters of pavement structures

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    表  5  加速加载试验采集工况

    Table  5.   Measuring conditions of accelerated loading test

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  • [1] 傅珍. 超载运输对路面结构的损伤研究[D]. 西安: 长安大学, 2004.

    FU Zhen. Damage on pavement structure by overloading transport[D]. Xi'an: Chang'an University, 2004. (in Chinese).
    [2] 崔鹏, 邵敏华, 孙立军. 长寿命沥青路面设计指标研究[J]. 交通运输工程学报, 2008, 8(3): 37-42. doi: 10.3321/j.issn:1671-1637.2008.03.009

    CUI Peng, SHAO Min-hua, SUN Li-jun. Research on design indices of perpetual asphalt pavement[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2008, 8(3): 37-42. (in Chinese). doi: 10.3321/j.issn:1671-1637.2008.03.009
    [3] 刘大维, 陈静, 霍炜, 等. 车辆行驶速度对路面损伤的研究[J]. 农业机械学报, 2003, 34(1): 11-13. doi: 10.3969/j.issn.1000-1298.2003.01.004

    LIU Da-wei, CHEN Jing, HUO Wei, et al. Effect of vehicle speed on damage of pavement[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery, 2003, 34(1): 11-13. (in Chinese). doi: 10.3969/j.issn.1000-1298.2003.01.004
    [4] 董忠红, 吕彭民. 交通荷载下沥青路面结构动力响应理论研究[J]. 郑州大学学报: 工学版, 2007, 28(4): 88-91, 95. doi: 10.3969/j.issn.1671-6833.2007.04.022

    DONG Zhong-hong, LU Peng-min. Theoretical research of the dynamic response of asphalt pavement structure under traffic loads[J]. Journal of Zhengzhou University: Engineering Science, 2007, 28(4): 88-91, 95. (in Chinese). doi: 10.3969/j.issn.1671-6833.2007.04.022
    [5] 张宏超, 孙立军. 沥青路面早期损坏的现象与试验分析[J]. 同济大学学报: 自然科学版, 2006, 34(3): 331-334. doi: 10.3321/j.issn:0253-374X.2006.03.009

    ZHANG Hong-chao, SUN Li-jun. Development and analysis of premature failures of the asphalt pavements[J]. Journal of Tongji University: Natural Science, 2006, 34(3): 331-334. (in Chinese). doi: 10.3321/j.issn:0253-374X.2006.03.009
    [6] SIDDHARTHAN R V, SEBAALY P E, EL-DESOUKY M, et al. Heavy off-road vehicle tire-pavement interactions and response[J]. Journal of Transportation Engineering, 2005, 131(3): 239-247. doi: 10.1061/(ASCE)0733-947X(2005)131:3(239)
    [7] 郑南翔, 牛思胜, 许新权. 重载沥青路面车辙预估的温度-轴载-轴次模型[J]. 中国公路学报, 2009, 22(3): 7-13. doi: 10.3321/j.issn:1001-7372.2009.03.002

    ZHENG Nan-xiang, NIU Si-sheng, XU Xin-quan. Tempera-ture, axle load and axle load frequency model of rutting pre-diction of heavy-duty asphalt pavement[J]. China Journal of Highway and Transport, 2009, 22(3): 7-13. (in Chinese). doi: 10.3321/j.issn:1001-7372.2009.03.002
    [8] 孟书涛. 沥青路面合理结构的研究[D]. 南京: 东南大学, 2005.

    MENG Shu-tao. Study on reasonable structure of asphalt pavement[D]. Nanjing: Southeast University, 2005. (in Chinese).
    [9] MARTIN A E, WALUBITA L F, HUGO F, et al. Pavement response and rutting for full-scale and scaled APT[J]. Journal of Transportation Engineering, 2003, 129(4): 451-461. doi: 10.1061/(ASCE)0733-947X(2003)129:4(451)
    [10] BROWN S F. Accelerated pavement testing in highway engineering[J]. Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Transport, 2004, 157(3): 173-180.
    [11] 管志光, 王旭光, 张吉卫. 路面加速加载数据采集系统的设计[J]. 筑路机械与施工机械化, 2011, 28(3): 78-80, 84. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZLJX201103034.htm

    GUAN Zhi-guang, WANG Xu-guang, ZHANG Ji-wei. Design of data acquisition system for pavement accelerated loading device[J]. Road Machinery and Construction Mechanization, 2011, 28(3): 78-80, 84. (in Chinese). https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZLJX201103034.htm
    [12] 管志光, 王旭光, 张吉卫. 路面加速加载试验设备控制系统的研究[J]. 山东交通学院学报, 2010, 18(2): 59-61, 86. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JNJT201002015.htm

    GUANG Zhi-guang, WANG Xu-guang, ZHANG Ji-wei. Research on control system of highway accelerated loading testing facility[J]. Journal of Shandong Jiaotong University, 2010, 18(2): 59-61, 86. (in Chinese). https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JNJT201002015.htm
    [13] 颜利, 周晓青, 李宇峙, 等. 基于直道足尺车辙试验的沥青路面重载轴载换算方法研究[J]. 公路交通科技, 2006, 23(3): 35-39. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GLJK200603008.htm

    YAN Li, ZHOU Xiao-qing, LI Yu-zhi, et al. Research on heavy-load axle conversion for asphalt pavement based on rut-ting test on full scale linear track[J]. Journal of Highway and Transportation Research and Development, 2006, 23(3): 35-39. (in Chinese). https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GLJK200603008.htm
    [14] 聂忆华. 全柔式长寿命沥青路面(FF-LLAP)结构及其设计方法研究[D]. 长沙: 中南大学, 2007.

    NIE Yi-hua. Study for structures and design methods of full flexible long life asphalt pavement(FF-LLAP)[D]. Changsha: Central South University, 2007. (in Chinese).
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  • 收稿日期:  2011-11-18
  • 刊出日期:  2012-04-25

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