车辆动荷载下沥青路面力学响应分析
半刚性沥青路面动荷载力学响应数值分析
・１４８・ 北 方 交 通
半刚性沥青路面动荷载力学响应数值分析
邓昌宁
（辽宁省交通科学研究院，沈阳１１００１５）
摘要利用ＡＮＳＹＳ有限元系统对我省常见的半刚性沥青混凝土路面结构进行动态三
维数值分析，经分析，路表动态弯沉值、基层底面拉应力和拉应变均随加载周期的增加呈现先
增大后减小的变化规律，当动荷载周期为０．５００ｓ时，动弯沉比静弯沉大２１％，因此，车辆速度
过低会缩短路面的使用寿命。
关键词动荷载半刚性沥青路面数值分析力学响应
长期已来，我国沥青路面设计一直沿用均布垂
直荷载作用下的弹性层状连续体系理论模型。众所
周知，路面结构实际受到的荷载大部分是车辆的动
态冲击荷载，它的实际受力状态、材料特性等都与现
行静态体系有着较大差别。另外，随着ＦＷＤ（落锤
弯沉仪）等动态荷载检测设备的广泛应用，如何利
用路面动弯沉推断路面的状况也倍受关注。
１ 沥青混凝土路面结构层三维数值模拟
１．１基本假设
（１）沥青混凝土面层、半刚性基层材料为线弹
性材料，土基为弹塑性材料，服从Ｄｒｕｃｋｅｒ－－Ｐｒａｇｅｒ
屈服准则；
（２）模型在ｘ、Ｙ、ｚ三个方向均为有限（模型尺寸
为１０ｍ×１０ｍ×１０ｍ，已远远超过荷载面作用的影响范
围，能很好的模拟现实情况。），ｚ方向土基底面为ｘ、
Ｙ、Ｚ三个方向固定约束，其他表面无任何约束； （３）假定路面顶面作用有垂直均布面荷载；
（４）假定层间接触条件为完全连续体系，各层
间接触面位移连续。
１．２ 基本模型的建立
利用ＡＮＳＹＳ有限元软件建立模型，尺寸为高 点３Ｄ单元ＳＯＬＩＤ４５建立的三维有限元模型。
Ｉ．３荷载施加方法
由于采用矩形路堤模型的目的就是在网格划分
时采用映射网格划分的方法，以解决计算精度与计
算时间的矛盾，因此，在荷载的施加方法上采取利用
双矩形加载面代替双圆形加载面的方法，依据相关
文献计算确定加载面为２２６．５ ｘ １５６ｍｍ，两加载面
间距为３１９．５ｍｍ，荷载值为０．７０２ＭＰａ。
沥青路面的Top—Down纵向裂缝在交通荷载下的力学响应
２０１３年第６期 （总第２３２期） 黑龙江交通科技
ＨＥ ＬＬＯＮＧＪＩＡＮＧ ＪＩＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪ Ｎｏ．６，２０１３ （Ｓｕｍ Ｎｏ．２３２）
沥青路面的Ｔｏｐ—Ｄｏｗｎ纵向裂缝在交通荷载下的力学响应
刘琬展。丁贝
（东南大学交通学院）
摘要：为了研究沥青路面上面层的自上而下纵向裂缝随着交通荷载变化而产生的力学响应，利用ＡＢＡＱＵＳ
有限元软件对沥青路面结构进行三维建模，观察并记录随着荷载位置的改变，裂缝尖端区域的应力强度因子
变化情况。结果显示，荷载距离裂缝由近到远的过程中，裂缝区域应力强度因子 的数值先上升再下降。且
使裂缝产生最不利应力场的荷载与裂缝的位置与裂缝几何状态（深度，长度）、路面结构（层数，层厚，材料参
数）以及荷载形式（大小，尺寸）等有关。
关键词：沥青路面；Ｔｏｐ—ｄｏｗｎ裂缝；纵向裂缝；ＡＢＡＱＵＳ；应力强度因子
中图分类号：Ｕ４１６．２１７ 文献标识码：Ｃ 文章编号：１００８—３３８３（２０１３）０６—０００１—０３
１引 言
道路工作者对于沥青路面ＢｏＳｏｍ—Ｕｐ的疲劳裂缝的研
究已有很多，而且规范中亦多以层底拉应力为设计指标。然 而，近年来，有研究报告显示，出现在轮迹带附近的源于表面
而向下扩展的Ｔｏｐ—Ｄｏｗｎ纵向开裂已经成为高等级沥青路
面的主要损坏类型之一。断裂力学中的应力强度因子 可
以较好地描述裂缝区域的应力状态，进而分析裂缝扩展机
理。结构体中裂纹在一定条件下失稳扩展，按照它们在荷载
作用下扩展形式的不同，可以分为Ｉ张开型，ＩＩ划开型和Ｉ、ＩＩ
撕开型三种基本类型。通过沥青路面裂纹扩展行为的分析
表明，裂纹扩展的机理主要是拉应力，无论荷载的位置如何，
剪应力对控制裂纹的生长并不重要。虽然裂纹尖端处于ＩＩＩ
复合型应力状态下，但拉应力仍然是裂纹扩展的主要驱动
力。
综上，将重点对沥青面的Ｔｏｐ—Ｄｏｗｎ纵向裂缝进行分
析，并记录随着荷载作用位置的变化，裂缝区域的张开型应
重载交通沥青路面结构受力特性分析
道路工程Ｈｉｇｈｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
结构受力猎性分析
王晓华 ．邳慧然ｚ
（１．天津市市政工程设计研究院，天津３０００５１；２．河北工业大学土木工程学院，天津３００４０１）
摘要：针对当前车辆超载的情况及我国沥青路面的主要结构形式，分析车辆超载对半刚性基层沥青路面结构路表弯沉、 弯拉应力、使用寿命的影响。数值计算结果表明：随着超载率的增加，弯沉和弯拉应力逐渐超过容许值；车辆超载使道路在 使用年限内承受的累计标准轴次大大减少，导致路面使用寿命明显缩短。超载车辆对道路的一次性破坏作用使得通过疲劳破 坏设计出的道路无法满足实际交通需求 关键词：沥青路面；有限元方法；重载；力学响应；使用寿命 中图分类号：Ｕ４１６．２１７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２—４７８６（２０１２）０４—００５２—０３
Ｆｏｒｃｅ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ
Ａｓｐｈａｌｔ Ｐａｖｅｍｅｎｔ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｕｎｄｅｒ Ｈｅａｖｙ Ｔｒａｆｆｉｃ
ＷＡＮＧ Ｘｉａｏ—ｈｕａ ．ＰＩ Ｈｕｉ—ｒａｎ
（１．Ｔｉａｎｊｉｎ Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄｅｓｉｇｎ＆Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３０００５ １，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏＩ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｅｂｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００４０１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｏｖｅｒｌｏａｄｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ａｓｐｈａｌｔ ｐａｖｅｍｅｎｔ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ
ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｖｅｈｉｃｌｅ ｏｖｅｒｌｏａｄｉｎｇ ｏｎ ｓｕｒｆａｃｅ ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ，ｂｅｎｄｉｎｇ ｓｔｒｅｓｓ，ａｎｄ ｓｅｒｖｉｃｅ ｌｉｆｅ ｏｆ ｓｅｍｉ－ｒｉｇｉｄ ａｓｐｈａｌｔ ｐａｖｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ：ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｏｆ ｏｖｅｒｌｏａｄｉｎｇ ｒａｔｅ，ｔｈｅ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｂｅｎｄｉｎｇ ｓｔｒｅｓｓ
典型沥青路面结构力学响应对比分析
第３９卷第２３期 ２ ０ １ ３年８月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｖｏ１．３９ Ｎｏ．２３ Ａｕｇ． ２０１３ ・１２７・
文章编号：１００９—６８２５（２０１３）２３－０１２７—０３
典型沥青路面结构力学响应对比分析
张 立
（１．重庆中设工程设计股份有限公司，重庆 李婉华
４０００２３；２．重庆市设计院，重庆４０００００）
摘要：以多层弹性层状体系理论为基础，对高等级公路沥青路面的典型结构进行了分析，研究了沥青路面典型结构的应力应变
分布规律，并根据分布规律探讨了各种典型破坏类型，提出了路面结构的设计指标，为今后沥青路面设计方法的改进提供了参考。
关键词：沥青路面，弹性层状体系，力学响应，力学性能
中图分类号：Ｕ４１６．２１７
Ｏ 引言
现行公路沥青路面设计规范采用静态设计方法的模式进行
设计指标的计算验证，长期以来都是以弯沉和沥青层底拉应力作 为控制指标“Ｊ。整个设计过程都偏向于适应传统的半刚性基层
沥青路面结构，而对于柔性基层或一些改进型的复合结构路面来
讲，采用以前的设计指标就不甚合理。即使对半刚性基层路面结
构，传统设计方法也忽略了剪应力的重要影响。随着国家经济实
力不断增强，各地高等级公路交通量在逐年增加，重载、高轮压的
车辆在整个交通量中比重也越来越大，各条高速公路均大量出现
超载现象。而新建沥青路面的破坏时间也大大提前，在行车荷载和
环境因素共同作用下，路面结构会出现多种多样的破坏类型，反映
出沥青路面结构层中应力应变响应的复杂性 。而归根结底还是
得从结构的力学响应来分析选择合适的控制指标。作者以多层弹
性层状体系理论双圆均布荷载为基础，对高等级公路沥青路面的
典型结构进行分析，研究沥青路面典型结构的应力应变分布规律，
根据应变响应分析各种典型破坏类型，根据不同路面结构提出准
确有效的设计指标，对今后的沥青路面设计方法的改进进行研究。
１ 沥青路面结构方案计算模式
沥青路面粘弹性疲劳损伤分析
第２３卷第３期 湖南科技大学学报（自然科学版）
２００８年 ９月 Ｊｏｕｍａｌ ｏｆ Ｈｕｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ｌ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ ｌ Ｖ０１．２３ Ｎｏ．３
Ｓｅｐｔ．２００８
沥青路面粘弹性疲劳损伤分析
关宏信，郑健龙
（长沙理工大学公路工程学院，湖南长沙４１００７６）
摘要：沥青混合料是一种粘弹性材料，而目前的沥青路面疲劳损伤分析方法大都采用传统的线弹性疲劳方程，无法反映环境
温度、加栽历史的影响，在分析作者提出的能够反映温度、行车速度和轴栽影响的沥青混合料粘弹性疲劳损伤演化模型的基础上，
提出了沥青混合料粘弹性疲劳损伤演化模型参数的试验方法和沥青路面粘弹性疲劳损伤分析简化方法，运用该方法分析了沥青路
面在重复汽车荷栽作用下疲劳损伤的演化进程，结果表明该粘弹性疲劳损伤演化模型是可以用来分析沥青路面疲劳寿命的．图２，
表２，参１０．
关键词：沥青路面；粘弹性；疲劳损伤
中图分类号：Ｕ４１６，２１７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２－９１０２（２００８）０３－００５４—０４
疲劳开裂是沥青路面结构的主要破坏形式之一，
损伤演化则是伴随疲劳过程发生的，而沥青混合料具
有明显的粘弹性性质，因此综合考虑材料的粘弹性性
质和疲劳损伤演化来分析沥青路面的疲劳开裂将具
有重要意义．国外在这方面已经做了不少研究㈣，提
出了多个粘弹性疲劳损伤演化模型，并进行了沥青混
合料和沥青路面的疲劳损伤分析，但疲劳损伤分析对
路面的实际行驶条件考虑不够．国内在分析沥青路面
疲劳损伤问题时，大都直接利用经典的疲劳损伤模
型，没有考虑材料的粘弹性性质 笔者曾分析了行
车荷载周期作用下沥青路面的力学响应，并基于此提
出了沥青混合料的粘弹性疲劳损伤演化模型，经定性
分析，该模型适合用于进行沥青路面的行车荷载疲劳
分析罔．
由于路面承受成百上千万次的车辆重复作用，考
动载作用下典型沥青路面剪应力特性分析
动载作用下典型沥青路面剪应力特性分析
? 动载作用下典型沥青路面剪应力特性分析 动载作用下典型沥青路面剪应力特性分析 肖 川1,3，艾长发2,3，邱延峻2,3 (1.四川建筑职业技术学院，四川 德阳 618000；2.西南交通大学 土木工程学院，四川 成都 610031；3.西南交通大学 道路工程四川省重点实验室，四川 成都
610031) 摘要： 为探究动态荷载作用下沥青路面的剪应力响应特征，应用ABAQUS建立半刚性路面(S1)、倒装式路面(S2)、组合式路面(S3)的动力有限元分析模型，针对3类典型沥青路面的剪应力空间分布特性，动、静剪应力差异以及路面结构和车辆荷载参数对剪应力的影响规律等方面开展数值模拟分析。研究结果表明：沿路面深度方向，剪应力最大值位于中面层顶面位置(40 mm深度处)；剪应力在水平面的分布主要集中在车轮荷载作用区域，最大值位于轮印边缘位置处；S2的剪应力最大，S1与S3的剪应力较为接近，S3略大于S1；相比于静态荷载，动荷载作用下的剪应力更大，二者的差异性随轴重水平提高逐渐增大；剪应力随基层模量增加而减小，随面层模量的增大而增大，随基层厚度增加逐渐减小；随着车速和轴重的提高，路面剪应力均逐渐增大；剪应力随轴距增加呈先增大后减小的趋势，在轴距取1.1
m时，剪应力出现最大值；随着行车加速度的增加，路面剪应力基本呈线性关系增大，轴重与车速的提高，均会增大沥青路面在车辆制动过程中的剪应力。 关键词： 道路工程；沥青路面；三维有限元分析；剪应力；动荷载 0 引言 随着国民经济日益发展，公路运输对于高速、重载的要求与日俱增，高等级沥青路面在使用过程中暴露出寿命不足、早期病害严重等缺陷。其中，由于路面抗剪切能力不足所产生的路面推移、拥包以及流动性或压密性车辙问题[1]，是沥青路面使用过程中的显著病害。因此，研究沥青路面的剪应力特性，对合理解释路面损坏原因，保障路面使用寿命具有重要意义。 我国现行沥青路面设计规范[2]将车辆荷载视为均布竖向静态荷载，与实际行车荷载间存在较大差异，此外在控制和验算指标选取时，未对剪应力指标作出明确规定；文献[3-4]采用路面结构有限元法模拟了剪应力在沥青路面结构中的分布情况;文献[5]考虑荷载影响作用，研究了超载状态下路面剪应力的变化规律;文献[6]针对半刚性基层沥青路面研究了最大剪切应力的大小和位置。但以上研究都是基于静力学理论的“理想化”分析结果，与动载模式下的实际力学响应存在较大差异。文献[7]分析了半正弦荷载作用下，温度及深度因素对沥青路面剪应力的影响规律，但其研究过程未考虑水平荷载的影响作用。文献[8]对沥青路面的动态剪切响应进行了研究，得出了刹车反复作用下沥青路面的力学行为特征，但在模型构建时将路面各结构层视为完全连续，忽略了层间接触状态对路面抗剪性能的影响。 鉴于此，本研究以商业通用有限元软件ABAQUS为平台，研究了半刚性(S1)、倒装式(S2)和组合式(S3)3种典型沥青路面内部动态剪应力的空间分布特性，并通过动、静剪应力对比，明确了路面动力行为分析的重要性。在此基础上，进一步分析了路面结构参数及车辆荷载参数对剪应力的影响规律，以期为探究路面损坏机理提供参考。 1 沥青路面结构动力有限元模型 1.1
实测轮胎荷载作用下层间接触条件对沥青路面力学响应的三维有限元分析
实测轮胎荷载作用下层间接触条件对沥青
路面力学响应的三维有限元分析
苏凯胡晓胡小弟孙立军
（同济大学道路与交通工程教育部重点实验室）
摘要：实际道路中层间接触状态非常复杂，层间接触状态对路面的使用性能有直接影响；并且轮胎与路面的
接地形状随着轮胎负荷及胎压的不同呈现出明显的非均匀分布，路面结构内的力学响应也随之发生不规则变化。
基于此，采用三维有限元方法，分析在实测轮胎荷载作用下，完全连续、基、面层间光滑两种层间接触状态时，柔性
基层和半刚性基层路面力学响应的差异。分析结果表明，层间光滑时面层内的最大剪应力以及层底拉应变均明显
增大，相应路面车辙和开裂的机率大大增加，因此必须高度重视层间处理工艺。
关键词：沥青路面；实测荷载；三维有限元；层间接触条件；剪应力；弯拉应变；压应变
目前世界各国在进行路面设计时均只考虑层间
完全连续的接触条件，进行力学计算时大多是按照圆
形均布荷载的假设进行分析。但是，实际道路中层间
接触状态非常复杂【ｌＪ，如果忽视层间结合的结构要求，
或者没有有效的材料与工艺来实现层问粘结处理，层
问结合面就会成为路面整体结构的薄弱环节，导致路
面开裂、层间推移、车辙等破坏［２１，并且实际的轮胎接
地应力也呈明显的非均匀分布。因此，本文采用实测
轮胎接地应力通过三维有限元的计算方法，深入的探
讨了层间接触条件对路面结构力学响应的影响，以其
指导工程实践。
国内外的设计方法中大多以面层内剪应力、层底
拉应力和土基顶面压应变作为控制指标，见图１，本文
分析时也选用上述三个指标来考察层间接触状态对
收稿日期：２００６—０２－０５ 沥青路面力学响应的影响。
撕青腰
摹艋
路基 ◎
图１沥青路面控制指标
１ 实测轮胎接地压力
轮胎接地压力的大小和分布对路面的力学响应
影响十分显著 ４】，因此本文采用实测轮胎接地压力作
早胶轮压路机的作用时机，使胶轮压路机碾压结束
后，混合料仍具有较高的压实潜力，并将此后的阶段
沥青路面力学文献综述
沥青路面力学文献综述
摘要：沥青是我国主要的道路铺筑材料，沥青路面的力学性能影响着道路的使用和发展。因此本文对沥青路面力学进行综述，主要汇总了荷载形式和基层形式对沥青路面力学性能的影响，简述了相关研究方法、仿真模型和实验结论，并对今后的沥青路面结构力学发展进行了展望。
关键词:沥青路面；力学性能；荷载作用；基层形式。
0 前言
近些年我国对沥青路面结构力学也进行了大量的研究，现阶段的数值仿真方法主要分为有限元方法和离散元法，其中有限元方法是目前研究和使用较多。任俊达[1]就基于沥青路面足尺加速加载试验，就通过ABAQUS建立了典型半刚性基层的沥青路面力学三维粘弹有限元模型。多尺度力学试验与仿真分为宏观尺度和微观尺度，这两种尺度可以从两个方向上共同论证试验的合理性。长寿命路面结构也是我国比较热门的研究话题，主要对刚性、半刚性、柔性与复合式等路面结构开展研究[2]。
沥青路面力学性能的研究是近些年比较热门的话题。有许多学者研究了这些误差对沥青路面力学性能的影响。潘勤学[3]就对双模量理论和传统线弹性理论进行了有限元分析，结果表明基于双模量理论与基于传统线弹性理论所得到的沥青路面力学响应偏差明显。
本文通过沥青路面结构力学的荷载形式影响和环境因素影响进行总结。
1 荷载形式
荷载形式对沥青路面结构力学影响的研究主要分为非均布荷载作用和移动荷载作用。实际中的车轮荷载呈非均布荷载形式，但是很多情况下，会将其视为均布荷载以方便构建模型和计算。胡小弟等[4]通过试验证明了车辆轮胎与地面接触形状更接近于矩形，超载时荷载分布形式呈现凹形分布的非均匀分布形式。层间光滑接触想比连续接触的最大剪应力更大，且不同层间接触条件会明显影响路面结构抗弯拉应力和最大剪应。
实际运行中的车轮荷载是时刻发生变化的。很多模型会忽略了这一点，所以研究移动荷载对沥青路面力学性能的影响有重大意义。张敏江等[5]基于Cohesive单元的双线性内聚力本构模型，建立了有限元分析模型。试验结果表明移动荷载越大，基面层间收到的剪切应力越大，连接层内产生的损伤也越严重。吴玉等[6]的研究表明路面结构面层层底拉应变随车速提高而减小。赵延庆等[11]则通过动态模量试验，证明了行车速度的增加会增加路面结构的荷载频率和动态模量。这说明行车速度对沥青路面力学性能有显著的影响。
环境温度周期变化下沥青混凝土路面粘弹性力学响应
环境温度周期变化下
沥青混凝土路面粘弹性力学响应
赵岩荆倪富健
东南大学，交通学院，南京210096
摘要：为研究沥青混凝土路面在环境温度周期变化作用下的粘弹性力学响应规律，采用ABAQus有限元软
件建立分析模型．结合气温观测数据、熬力学理论、粘弹性力学，分析路面温度应力变化期．律，并提出以应力
比冲量值衡量温度应力对路面的作用效果．研究结果表明：路面内温度应力随外界温度的变化而呈规律性变化，
且存在一定的滞后性；一个日循环周期内，路面内部靠近路表部位的温度应力变化幅度要大于靠近底面部位的
应力变化幅度；在低温季节中，面层中下部分的温度应力作用效暴要大于面层顶部的温度应力作用效果；沥青
混凝土的应力松弛效应在高温季节较为明显，而在低温季节则十分微弱．
关键词：沥青混凝土路面；温度荷裁：粘弹性；有限元；应力松弛效应
中图分类号：U416．217文献标识码：A
、厂iscoelastic
F沁sponseof文章编号；1672—4747(2010)04一0060一09
AsphaltConcretePaVement
underAmbient
TemperaturePeriodicalVrariation
ZHA0
Yan—jingNIFU-jian
TransportationC0llege，Southeast
UniVersity，Nanjing210096，china
Abstract：Inorderto
investigatetheviscoelastic
respon8eof
asphaltconcrete
pavement
under鲫bient
temperatureperiodical、rariation，theABAQUSwasutilizedtoestablishan
analyticalmodel．Withcombinationoftheobservationdata，thermodynamic
theory，
visco—elasticmechanics，theeffectsof绷bient
城市道路沥青路面结构力学响应分析
２０１１年５月第５期 城市道桥与防洪 科技研究 １７５
城市道路沥青路面结构力学响应分析
徐强ｔ．任瑞波 ，王建光。，邵玉振
（１．山东建筑大学道路工程实验室，山东济南２５０１０１；２．济南市市政丁程设计研究院有限责任公司，山东济南２５０１０１）
摘要：针 对济南市城市道路常用的三种主要沥青路面结构形式，半刚性基层、复合式基层及柔性基层路面结构，该文采用壳 牌设计软件ＢＩＳＡＲ ３．０计算二三种结构沥青路面的应力、应变响应，对各自受力不利形式及空间位置进行对比分析。通过比较， 证明：从力学角度分析，复合式基层沥青路面在各项力学性能均优于半刚性基层沥青路面及柔性基层沥青路面，推荐为城市 道路今后主要的结构形式。 关键词：城市道路；沥青路面；半刚性基层；复合式基层；柔性基层；力学响应 中图分类号：Ｕ４１６．２１７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—７７１６（２０１ １）０５－０１７５－０６
０ 引言
半刚性基层由于强度高、冈《度大、承载能力 强，且相对造价低廉，成为我国城市道路沥青路
面主要基层结构形式。然而其本身干缩与温缩特
性，导致沥青面层产生反射裂缝，不可避免的造
成沥青路面的早期结构性破坏，加之半刚性基层 维修养护比较困难，使得这一主流基层形式凸显
出严重的路用性缺点ｌ】】。为此，城市道路沥青路面
也正由单一的半刚性基层沥青路面向着多方向 发展。近几年来，复合式基层沥青路面及柔性基
层沥青路面逐渐被应用到城市道路的主、次干路 之中。本文针对济南市城市道路的实际应用结构
类型，借鉴国外沥青路面设计理念，以壳牌沥青
路面设计软件（Ｓｈｅｌｌ Ｐａｖｅｍｅｎｔ Ｄｅｓｉｇｎ Ｓｏｆｔｗａｒｅ）
ＢＩＳＡＲ３．０进行了全面的力学计算，以期对未来城
市道路沥青路面设计及结构选取提供准确、可靠 的参考依据。
１ 路面结构方案及计算说明
１．１路面结构调查
本文通过路面钻芯取样调查，确定济南市区 世纪大道等ｌ０余条主、次干道，部分结构组合情