吉林大学学报(工学版) ›› 2020, Vol. 50 ›› Issue (2): 594-605.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb20181003
Yu MAO(),Ping LI(),Teng-fei NIAN,Mei LIN,Xi-ying WEI
摘要:
为沥青路面层间抗剪切设计及施工提供参考,针对现有沥青路面的结构层组合形式,研究了不同级配结构层组合类型沥青路面层间机械摩阻强度。首先,基于分形理论建立沥青路面层间机械摩阻强度理论模型,并分析了不同级配结构层组合形式的沥青路面机械摩阻强度特性;其次,为验证该理论模型的可靠性,进行了不同级配结构层组合类型的沥青路面剪切试验。结果表明:层间接触表面形态受沥青混合料级配影响较大,其中,级配组合类型为AC-13/AC-16的接触面积最大,然后依次为AC-13/AC-20、AC-16/AC-20;在相同荷载作用下,层间机械摩阻强度受上、下层级配结构层组合类型影响较大,级配结构层组合类型为AC-13/AC-20时,层间机械摩阻强度最大,然后依次为AC-16/AC-20、AC-13/AC-16;在温度为20 ℃时,层间机械摩阻强度理论值与试验值较接近,表明在该条件下沥青路面层间机械摩阻强度理论模型具有一定的可靠性与适用性。
中图分类号:
1 | 李盛, 刘朝晖, 李宇峙, 等. 刚柔复合式路面层间界面剪切疲劳试验研究[J]. 土木工程学报, 2013, 46( 7): 151- 156. |
Li Sheng, Liu Chao-hui, Li Yu-zhi, et al. Experimental study on interlaminar shear fatigue of rigid-flexible composite pavement[J]. China Civil Engineering Journal, 2013, 46( 7): 151- 156. | |
2 | 马培建, 王佳蓉, 王选仓. 基于摩尔-库伦理论的沥青路面层间抗剪强度[J]. 长安大学学报: 自然科学版, 2012, 32( 2): 34- 38. |
Ma Pei-jian, Wang Jia-rong, Wang Xuan-cang. Shear strength between interlayers of asphalt pavement based on Mohr-Coulomb theory[J]. Journal of Chang’an University (Natural Science Edition), 2012, 32( 2): 34- 38. | |
3 | 念腾飞, 李萍, 林梅. 冻融循环下沥青特征官能团含量与流变参数灰熵分析及微观形貌[J]. 吉林大学学报: 工学版, 2018, 48( 4): 1045- 1054. |
Teng-fei Nian, Li Ping, Lin Mei. Micro-morphology and gray entropy analysis of asphalt characteristics functional groups and rheological parameters under freeze-thaw cycles[J]. Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition), 2018, 48( 4): 1045- 1054. | |
4 | 袁峻, 孙立军. 沥青混合料抗剪强度影响因素评价指标研究[J]. 重庆建筑大学学报, 2008, 30( 6): 140- 145. |
Yuan Jun, Sun Li-jun. Index of factors influencing the shear strength of asphalt mixtures[J]. Journal of Chongqing Jianzhu University, 2008, 30( 6): 140- 145. | |
5 | 贺林, 朱均. 粗糙表面接触分形模型的提出与发展[J]. 摩擦学学报, 1996, 16( 4): 375- 384. |
He Lin, Zhu Jun. Fractal model for contact of rough surfaces[J]. Tribology, 1996, 16( 4): 375- 384. | |
6 | 彭勇, 孙立军. 基于分形理论沥青混合料均匀性评价方法[J]. 哈尔滨工业大学学报, 2007, 39( 10): 1656- 1659. |
Peng Yong, Sun Li-jun. Evaluating asphalt mixture homogeneity based on fractal theory[J]. Journal of harbin Institute of Technology, 2007, 39( 10): 1656- 1659. | |
7 | 艾长发. 基于层间接触状态的沥青路面疲劳失效机理与综合评价模型[J]. 学术动态, 2010( 4): 5- 8. |
Ai Chang-fa. Fatigue failure mechanism and comprehensive evaluation model of asphalt pavement based on interlayer contact status[J]. Xue Shu Dong Tai, 2010( 4): 5- 8. | |
8 | Laith T, Janson R, Zhang J N. Evaluation tack cock applications and the Bond strength between pavement layers[C]∥ Proceeding of the 2006 Airfield and Highway Pavement Specialty Conference, Atlanta, GA, 2006, 578- 588. |
9 | Nian T F, Li Pi, Wei X Y, et al. The effect of freeze-thaw cycles on durability properties of SBS-modified bitumen[J]. Construction and Building Materials, 2018, 187: 77- 88. |
10 | 彭勇, 孙立军, 石永久, 等. 沥青混合料抗剪强度的影响因素[J]. 东南大学学报: 自然科学版, 2007, 37( 2): 330- 333. |
Peng Yong, Sun Li-jun, Shi Yong-jiu, et al. Influence factors of shear resistance of asphalt mixture[J]. Journal of Southeast University (Natural Science Edition), 2007, 37( 2): 330- 333. | |
11 | 傅栋梁, 钱振东. 不同级配类型沥青混合料抗剪性能研究[J]. 重庆建筑大学学报, 2008, 30( 2): 98- 102. |
Fu Dong-liang, Qian Zhen-dong. Research on shearing properties of asphalt mixtures composed of different gradation types[J]. Journal of Chongqing Jianzhu University, 2008, 30( 2): 98- 102. | |
12 | 艾长发, 肖川, 曾杰, 等. 沥青路面动应变响应及其动荷载作用等效换算[J]. 土木工程学报, 2017, 50( 1): 123- 132. |
Ai Chang-fa, Xiao Chuan, Zeng Jie, et al. Dynamic strain response of asphalt pavement and equivalent conversion of load effects[J]. China Civil Engineering Journal, 2017, 50( 1): 123- 132. | |
13 | 宿秀丽, 李波, 刘建勋, 等. 密级配沥青混合料矿料分布分形特征[J]. 长安大学学报: 自然科学版, 2011, 31( 2): 12- 16. |
Su Xiu-li, Li Bo, Liu Jian-xun, et al. Fractal characteristics of aggregate distribution in dense-gradation asphalt mixture[J]. Journal of Chang’an University (Natural Science Edition), 2011, 31( 2): 12- 16. | |
14 | 王维锋, 严新平, 初秀民, 等. 基于分形理论的沥青路面微观形貌特征描述与求解方法[J]. 吉林大学学报: 工学版, 2010, 40( 6): 1538- 1542. |
Wang Wei-feng, Yan Xin-ping, Chu Xiu-min, et al. Feature description and its solution of asphalt road pavement micro-topography based on fractal theory[J]. Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition), 2010, 40( 6): 1538- 1542. | |
15 | 兰国生, 张学良, 丁红钦, 等. 基于分形理论的结合面静摩擦因数改进模型[J]. 农业机械学报, 2012, 43( 1): 213- 218. |
Lan Guo-sheng, Zhang Xue-liang, Ding Hong-qin, et al. Modified model of static friction coefficient of joint interfaces based on fractal theory[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural, 2012, 43( 1): 213- 218. | |
16 | 李志宏, 黄宝涛. 沥青路面层间接触面积临界值的计算方法[J]. 建筑材料学报, 2008, 11( 3): 311- 317. |
Li Zhi-hong, Huang Bao-tao. Calculation method for critical value of interlayer contact area of asphalt pavement[J]. Journal of Building Materials, 2008, 11( 3): 311- 317. | |
17 | 杨瑞华, 许志鸿, 张超, 等. 沥青混合料分形级配理论[J]. 同济大学学报: 自然科学版, 2008, 36( 12): 1642- 1646. |
Yang Rui-hua, Xu Zhi-hong, Zhang Chao, et al. Fractal gradation theory of asphalt mixture[J]. Journal of Tongji University (Natural Science), 2008, 36( 12): 1642- 1646. | |
18 | 盛选禹, 雒建斌, 温诗铸. 基于分形接触的静摩擦因数预测[J]. 中国机械工程, 1998, 9( 7): 16- 20. |
Sheng Xuan-yu, Yan Jian-bin, Wen Shi-zhu. Static friction factor prediction based on fractal contact[J]. China Mechanical Engineering, 1998, 9( 7): 16- 20. | |
19 | 黄宝涛, 廖公云, 张静芳. 半刚性基层沥青路面层间接触临界状态值的计算方法[J]. 东南大学学报: 自然科学版, 2007, 37( 4): 666- 670. |
Huang Bao-tao, Liao Gong-yun, Zhang Jing-fang. Analytical method of interlayer contact fettle in Semi-rigid Base bituminous pavement[J]. Journal of Southeast University (Natural Science Edition), 2007, 37( 4): 666- 670. | |
20 | 成雨, 原园. 基于分形理论的粗糙表面接触力学模型[J]. 中国科技论文, 2016, 11( 16): 1850- 1854. |
Cheng Yu, Yuan Yuan. Contact mechanics model of rough suiface based on fractal theory[J]. China Sciencepaper, 2016, 11( 16): 1850- 1854. | |
21 | 魏龙, 刘其和, 张鹏高. 基于分形理论的滑动摩擦表面接触力学模型[J]. 机械工程学报, 2012, 48( 17): 106- 113. |
Wei Long, Liu Qi-he, Zhang Peng-gao. Sliding friction surface contact mechanics model based on fractal theory[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2012, 48( 17): 106- 113. | |
22 | 李萍, 毛昱, 念腾飞, 等. 基于权函数法的沥青路面基-面层裂缝的扩展行为[J]. 北京交通大学学报, 2017, 41( 3): 61- 68. |
Li Ping, Mao Yu, Teng-fei Nian, et al. Crack Propagation behavior between base and surface courses of asphalt pavement based on weight function method[J]. Journal of Beijing Jiaotong University, 2017, 41( 3): 61- 68. | |
23 | JTG E20-2011. 公路工程沥青及沥青混合料试验规程( [S]. |
[1] | 张云龙,周刘光,王静,吴春利,吕翔. 冻融对粉砂土力学特性及路堤边坡稳定性的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2019, 49(5): 1531-1538. |
[2] | 王静,吕翔,曲肖龙,钟春玲,张云龙. 路基土抗剪强度与化学及矿物成分的关系[J]. 吉林大学学报(工学版), 2019, 49(3): 766-772. |
[3] | 李伊,刘黎萍,孙立军. 沥青面层不同深度车辙等效温度预估模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1703-1711. |
[4] | 刘寒冰, 张互助, 王静. 失水干燥对路基压实黏质土抗剪强度特性的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(2): 446-451. |
[5] | 杨爱武,周金,孔令伟. 固化吹填软土力学特性试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2014, 44(3): 661-667. |
[6] | 孟繁宇, 潘晓东. 基于神经网络-遗传算法的功能性沥青路面材料优选[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(增刊1): 535-538. |
[7] | 马彬, 许洪国, 刘宏飞. 路面分形和橡胶特性对轮胎滑动摩擦因数的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(02): 317-322. |
[8] | 尚涛, 李涛, 刘先黎, 任露泉. 基于分形理论的纤维材料微粒捕集器捕集效率模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2012, 42(02): 397-402. |
[9] | 谭忆秋, 赵立东, 岳军声, 蓝天云. 沥青路面凝冰损坏程度检测设备[J]. 吉林大学学报(工学版), 2012, 42(01): 57-62. |
[10] | 王继新, 季景方, 张英爽, 王乃祥, 章二平, 黄建兵. 基于小波分形理论的工程车辆时域载荷信号降噪方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2011, 41(增刊2): 221-225. |
[11] | 王维锋, 严新平, 初秀民, 谢磊, 马育林. 基于分形理论的沥青路面微观形貌特征描述与求解方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2010, 40(06): 1538-1542. |
[12] | 赵延庆,谭忆秋,王国忠,王志超. 黏弹性对沥青路面疲劳开裂的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2010, 40(03): 683-0687. |
[13] | 乔英娟,陈静云,王哲人,徐光辉 . 考虑沥青混合料泊松比影响的路面结构应力分析 [J]. 吉林大学学报(工学版), 2009, 39(01): 50-55. |
|