半刚性基层沥青路面层间接触临界状态值的计算方法.pdf

第３７卷第４期 东南大学学报（自然科 学版 ） Ｖｏｌ３７ Ｎｏ４ 　 ２００７年７月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） 　 Ｊｕｌｙ２００７ 　　　　　　 半刚性基层沥青路面层间接触临界状态值的计算方法 １ １ ２ 黄宝涛　廖公云　张静芳 １ （东南大学交通学院，南京２１００９６） ２ （兰州交通大学交通运输学院，兰州７３００７０） 摘要：为了准确地模拟实际道路结构层的层间接触状态，计算荷载下道路结构层真实的应力、应 变响应，采用分形理论和层间接触理论，对半刚性基层沥青路面层间接触状态进行微观分析；在 此基础上建立了路面结构的层间接触模型，根据级配分形维数值的公式计算了沥青面层、半刚性 基层层间接触临界值的大小．分析结果显示：在其他条件保持恒定的情况下，当层间有效接触面 积大于临界值时，微观无数大小不同的接触点将处于弹性状态，宏观上路面结构表现出弹性性 质；当层间有效接触面积小于临界值时，微观无数大小不同的接触点将处于塑性状态，宏观上路 面开始发生塑性损伤变形．提出了依据级配计算路面结构层间接触状态值的方法，可以纠正我国 道路结构设计规范里基于线弹性层状理论，假设层间接触完全连续或完全光滑与工程实践存在 明显偏差情况，从而更清晰的分析路面微观结构与宏观路用性能之间关系． 关键词：道路工程；层间接触；层间分形；沥青面层；半刚性基层 中图分类号：Ｕ４１６．２１７　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１００１－０５０５（２００７）０４０６６６０５ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｏｆｉｎｔｅｒｌａｙｅｒｃｏｎｔａｃｔｆｅｔｔｌｅ ｉｎｓｅｍｉｒｉｇｉｄｂａｓｅｂｉｔｕｍｉｎｏｕｓｐａｖｅｍｅｎｔ １ １ ２ ＨｕａｎｇＢａｏｔａｏ　ＬｉａｏＧｏｎｇｙｕｎ　ＺｈａｎｇＪｉｎｇｆａｎｇ １ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９６，Ｃｈｉｎａ） ２ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＴｒａｆｆｉｃａｎｄＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，ＬａｎｚｈｏｕＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００７０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｉｍｕｌａｔｅａｃｔｕａｌｒｏａｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｌａｙｅｒｓｃｏｎｔａｃｔｓｓｔａｔｅｍｏｒｅａｃｃｕｒａｔｅｌｙａｎｄｔｏｅｘ ａｃｔｌｙｃａｌｃｕｌａｔｅｒｏａｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｌａｙｅｒｔｒｕｅｓｔｒｅｓｓａｎｄｓｔｒａｉｎｒｅｓｐｏｎｓｅ，ｆｒａｃｔａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｔｈｅｏｒｙａｎｄｉｎ ｔｅｒｌａｙｅｒｃｏｎｔａｃｔｔｈｅｏｒｙｗｅｒｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｆｅｔｔｌｅｉｎｓｅｍｉｒｉｇｉｄｂａｓｅｂｉｔｕｍｉ ｎｏｕｓｐａｖｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅｎａｐａｖｅｍｅｎｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｔｅｒｌａｙｅｒｃｏｎｔａｃｔｍｏｄｅｌｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｏｎｔｈｉｓａｎａｌｙｓｉｓ． Ｕｎｄｅｒｔｈｅｇｒａｄｉｎｇｆｒａｃｔａｌｄｉｍｅｎｓｉｏｎｆｏｒｍｕｌａ，ｔｈｅｃｒｉｔｉｃａｌｆｅｔｔｌｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｖａｌｕｅｗａｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｅ ｔｗｅｅｎｔｈｅａｓｐｈａｌｔｓｕｒｆａｃｅａｎｄｓｅ