文档介绍：湖南大学
硕士学位论文
重载道路长寿命沥青路面设计轴载分析
姓名:王冀蓉
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:曾梦澜
20070501
重载道路长寿命沥青路面设计轴载分析
摘要
随着我国公路建设的迅速发展,沥青路面的早期损坏普遍、使用年限低的问
题日益突出,逐渐成为进一步发展的主要制约。国外实践表明,长寿命沥青路面
是解决路面早期损坏问题,提高路面使用年限的有效手段。在我国,长寿命沥青
路面的理论与实践则刚刚起步。
本文针对我国重轴比例大、超限超载普遍的交通荷载特点,采用基于力学理论
的分析方法及 BISAR 计算程序,在分析长寿命路面典型结构力学响应的基础上,探讨
了重载作用下长寿命沥青路面的路面损伤与荷载的关系,提出了适用于重载道路长寿
命沥青路面的轴载换算公式。通过建立具体路段的轴载分布模型,考虑轴载累计的
疲劳效应,对于重载道路长寿命沥青路面,校验了国外一般采用的 80kN 设计轴
载的适用性,选取了合理的设计轴载。
计算与分析表明,重载可以引起长寿命沥青路面土基顶面压应变及沥青层底拉应变
大幅度增加,导致路面结构出现永久变形及疲劳开裂破坏。重载道路长寿命沥青路
面的路面损伤与荷载 4 次方关系并不适当,轴载换算因次应较有较大的增加,以土
基顶面压应变为设计指标时理论推荐值为 ,以沥青层底拉应变为设计指标时理论推
荐值为。同时,国外一般采用的 80kN 设计轴载,远不能满足我国重轴比例大、
超限超载普遍的长寿命路面设计年限 40 年的要求。对于本文示例,路面可承受的
累计当量轴次仅有 49×106 次,使用寿命年。另外,设计轴载与交通组成有
关,重载道路长寿命路面设计轴载应考虑轴载累计的疲劳效应,对于本文示例,
考虑疲劳效应,与路面使用寿命 40 年对应的设计轴载约为 115kN,大于国外现行
80kN 标准。

关键词:重载道路;长寿命路面;轴载换算;疲劳效应;设计轴载

II
硕士学位论文
Abstract
Along with the rapid development of highways, the widespread premature failure
and decreasing service life have e one of the key factors which restrict the
further development of asphalt pavements. Foreign practices have proved that
constructing perpetual pavement is an effective approach to solve premature failure
and increase the service life of asphalt pavement. However, there is few domestic
research and practice on perpetual pavements.
In this thesis, mechanical response analysis about typical structures was
performed using mechanic theories with BISAR program according to the traffic
features of heavy and overloaded vehicles. Then, the relationships between failures
and loads were discussed and the axle load conversion equations fitting for
heavy-loaded perpetual pavement were established. On the basis of the axle load
distribution model, the applicability of using the mon 80kN as design axle
load was verified and the reasonable design axle load to heavy-duty perpetual
pavement was selected with consideration of the cumulative fatigue effect.
Comput