针对粒料非线性特性,利用有限元方法对沥青路面粒料层的结构行为进行研究.选取3种含粒料层的典型沥青路面结构(柔性粒料基层、半刚性基层+粒料层、粒料层+半刚性层的复合基层),并考虑2种沥青面层模量E(1000 MPa和10000 MPa),基于Uzan三参数应力依赖模型编制材料子程序,分别选用平均值法、中点值法、美国力学经验法(MEPDG—2015)、中国公路沥青路面设计规范法(D50—2017)、美国推荐值法和中国推荐值法选取粒料层的当量模量进行线性粒料层结构计算.考察粒料层的非线性模量分布特征,比较并分析不同当量模量取值方法的结构力学响应.研究结果表明:不同路面结构的路表弯沉及其参数存在显著差异,用单一标准验收不同路面结构的路表弯沉存在不合理之处;路表弯沉形状系数Fi与路面结构层刚度一致性较好,可用于结构层模量或损坏状况的初步评价;粒料层非线性模量受结构组合的影响显著,复合基层结构中粒料层的模量最高,分布范围最广,变化梯度最大;不同路面结构的结构响应对粒料层模量选取方法的敏感性不同,柔性路面结构对粒料层模量选取方法的敏感性最强,半刚性基层结构对粒料层模量选取方法的敏感性最弱;大部分现有的线性当量模量选取方法有低估路面结构损坏的风险,有必要寻求一种综合考虑材料非线性特性和结构组合影响的当量模量选取方法.

道路工程;粒料层;非线性;有限元方法;结构行为

黄优;刘朝晖;柳力;张健;李盛;张允宝

长沙理工大学交通运输工程学院,湖南长沙,410114;湖南省交通运输厅建设造价管理站,湖南长沙,410011

中南大学学报（自然科学版）

[1]黄优;刘朝晖;柳力;张健;李盛;张允宝-.沥青路面结构粒料层非线性行为研究)[J].中南大学学报（自然科学版）,2022(02):665-676

Uzan,模量选取

沥青路面结构,粒料层,非线性行为,非线性特性,有限元方法,结构行为,半刚性基层,刚性层,复合基层,沥青面层,依赖模型,制材,材料子程序,平均值法,中点,经验法,MEPDG,中国公路,公路沥青路面,路面设计,设计规范,D50,推荐值,当量模量,结构计算,取值方法,结构力学,力学响应,不同路面,弯沉,形状系数,Fi,结构层模量,损坏状况,初步评价,结构组合,基层结构,分布范围,变化梯度,结构响应,柔性路面,最弱,低估,材料非线性,道路工程

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