基于連續(xù)變溫的瀝青路面溫度應(yīng)力分析

左小紅

摘要：隨著社會的不斷發(fā)展，我國對于道路交通的建設(shè)也已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，瀝青在我國道路設(shè)施建設(shè)方面處于很重要的地位，城市化的建設(shè)和發(fā)展離不開道路的建設(shè)，為了更好地促進(jìn)相關(guān)建設(shè)工作的進(jìn)行，應(yīng)該對瀝青路面進(jìn)行更多的了解。本文合理的評價溫度對瀝青路面結(jié)構(gòu)應(yīng)力的影響，最終得出相應(yīng)的結(jié)論，在一定的瀝青路面自身性質(zhì)不變的前提下，溫度降低的過程中瀝青路應(yīng)力有明顯的增加，所以說明溫度降低能夠加強(qiáng)瀝青路面表層的應(yīng)力作用，就是能夠更好的受力，所以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該充分利用相關(guān)研究結(jié)果進(jìn)行路面的合理化設(shè)計(jì)，促進(jìn)我國城市化道路交通建設(shè)的發(fā)展進(jìn)程。

關(guān)鍵詞：連續(xù)變溫的情況；瀝青路面應(yīng)力情況

瀝青路面的應(yīng)力情況與溫度有關(guān)，所以為了能夠了解瀝青路面溫度應(yīng)力的相關(guān)影響條件，應(yīng)該在連續(xù)變溫的條件下進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的測量以及統(tǒng)計(jì)分析，從而能夠得出相應(yīng)的結(jié)論。在以后的道路設(shè)施建設(shè)時，能夠利用現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)手段，加強(qiáng)瀝青路面的受力情況了解與研究，提高瀝青道路的使用年限，促進(jìn)我國城市化道路交通建設(shè)的發(fā)展。

一、目前我國瀝青路面建設(shè)存在的有關(guān)問題。

在我國很多地區(qū)瀝青路面已經(jīng)有了很長一段時間的使用經(jīng)歷，所以隨著時間的變化，重型車輛對路面的不斷碾壓，導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)了不同程度的裂痕。綜合不同地區(qū)不同環(huán)境條件對于瀝青路面的開裂情況的影響得出結(jié)論。路面的破壞情況與相應(yīng)地區(qū)溫度場的變化有著密不可分的關(guān)系，路面結(jié)構(gòu)秀受到溫度的影響，延伸方向的受力分布是不均勻的，所以即使經(jīng)過相同外界條件的影響，不同溫度場下路面的開裂情況會有不同。本文針對不同溫度條件下瀝青路面的應(yīng)力情況進(jìn)行相關(guān)研究，為以后道路交通建設(shè)創(chuàng)造理論條件，促進(jìn)我國城市化的建設(shè)和發(fā)展。

二、瀝青路面的溫度場

1、瀝青路面應(yīng)力情況受溫度場的影響

瀝青路面在時間和空間的領(lǐng)域受到溫度對路面應(yīng)力情況形成的影響，在經(jīng)過一系列的數(shù)據(jù)收集和處理后，可以總結(jié)出溫度對于瀝青路面的影響是時間與空間的函數(shù)，當(dāng)溫度保持一定時在瀝青路面上溫度相同的各點(diǎn)所組成的一個等溫面，這個等溫面對于相同程度的壓力的承受情況就是相同的。另外瀝青路面的應(yīng)力情況除了與所承受的車輛量有關(guān)，也與當(dāng)?shù)丨h(huán)境的氣候有著，密不可分的關(guān)系。不同的氣候?qū)Φ缆方Y(jié)構(gòu)的影響也各有不同，溫度的變化會引起相應(yīng)的路面結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，經(jīng)過一段時間的數(shù)據(jù)收集整理可以得出環(huán)境的溫度對路面結(jié)構(gòu)的影響是呈現(xiàn)周期性變化的。所以在進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中就可以將溫度對路面結(jié)構(gòu)周期性變化的影響考慮到其中去，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)化調(diào)整，加大瀝青路面的應(yīng)力承受范圍，延長瀝青路面的使用壽命，更好地促進(jìn)我國城市道路交通的建設(shè)。

2、瀝青路面溫度場模型的建立

在進(jìn)行溫度對瀝青路面應(yīng)力情況的影響研究時，可以在理論的基礎(chǔ)上創(chuàng)造出溫度場的結(jié)構(gòu)模型，更加形象地表達(dá)出路面結(jié)構(gòu)各個部分之間受到溫度的影響情況，使得溫度對于瀝青路面受力情況的影響能夠更加清晰的展示研究者的面前，以便于在以后的工作中能夠更好的設(shè)計(jì)路面的結(jié)構(gòu)去減少溫度對瀝青路面受力的影響，便于研究工作的進(jìn)行，從而加大瀝青路面的使用年限，促進(jìn)我國城市化建設(shè)中道路交通的建設(shè)與發(fā)展。另外瀝青路面的結(jié)構(gòu)受溫度場的影響是呈現(xiàn)一個函數(shù)關(guān)系的，影響程度在計(jì)算過程中可以結(jié)合多方面的知識，更加全面的進(jìn)行研究與計(jì)算，有利于促進(jìn)研究工作的進(jìn)行，更快的得出研究的結(jié)果。例如結(jié)合熱傳導(dǎo)的理論知識研究路面結(jié)構(gòu)本身受到溫度條件的影響，在計(jì)算時采取各點(diǎn)的瞬時溫度確定相關(guān)溫度變化，同時也可以結(jié)合力學(xué)理論的相關(guān)知識，研究結(jié)構(gòu)變化與應(yīng)力變化受溫度的影響，準(zhǔn)確的研究路面結(jié)構(gòu)中不同層的溫度應(yīng)力情況，綜合各項(xiàng)數(shù)據(jù)對路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，從而能夠減少路面因?yàn)槭艿綔囟鹊挠绊懚a(chǎn)生裂痕情況的發(fā)生。在瀝青路面受到壓力的，瀝青路面的面層結(jié)構(gòu)的各個層間隨著深度的增加，相應(yīng)的受力效果影響就會減弱，在相同的溫度影響下，路面結(jié)構(gòu)各層面也會隨著深度的增加而影響減小，所以可以看出氣溫的變化，對瀝青面層溫度受的影響十分顯著。更由于每天環(huán)境溫度的不斷變化，路面會發(fā)生熱脹冷縮的物理反應(yīng)，最終造成路面附近出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象，在后續(xù)的研究工作進(jìn)行時應(yīng)著力加強(qiáng)研究道路表面對于溫度應(yīng)力所受到的影響，促進(jìn)道路交通建設(shè)的發(fā)展。

三、瀝青路面面層溫縮系數(shù)與彈性模量對路面應(yīng)力情況的影響。

瀝青路面面層溫縮系數(shù)就是瀝青混合料彈性模量以及收縮系數(shù)，這兩個指標(biāo)受到溫度的影響，在一定條件下會隨著溫度的變化而發(fā)生改變，瀝青混凝土的溫縮系數(shù)可以根據(jù)瀝青混合料不同的配比進(jìn)行調(diào)節(jié)，瀝青面層的溫縮系數(shù)增加，路面結(jié)構(gòu)中各層位的溫度應(yīng)力也會增加，所以在進(jìn)行以后的路面設(shè)時應(yīng)該注重減少瀝青面層的溫縮系數(shù)，減少瀝青路面結(jié)構(gòu)中受到溫度變化的影響。

瀝青路面的彈性模量是受到溫度的影響的，溫度越高瀝青路面的彈性模量就越低。在實(shí)際的路面建設(shè)過程中可以通過改變路面瀝青混凝土在不同溫度下的彈性模量改變?yōu)r青路面受到溫度應(yīng)力的影響，瀝青路面的溫度應(yīng)力與瀝青面層彈性模量成線性相關(guān)關(guān)系，他們同步增加，所以為了降低瀝青路面應(yīng)力受溫度的影響，需要降低瀝青的彈性模量，隨著面層的不斷增加瀝青彈性模量也不斷增加，在以后的工作進(jìn)行中主要的研究如何改變?yōu)r青混凝土的彈性模量，使之能夠向促進(jìn)減少溫度對瀝青表面應(yīng)力情況的影響做貢獻(xiàn)。促進(jìn)道路設(shè)施的建設(shè)，促進(jìn)我國城市化的發(fā)展，增強(qiáng)瀝青道路的使用壽命。

四、結(jié)束語

瀝青路面受到連續(xù)變化的溫度的影響會產(chǎn)生不同的應(yīng)力情況，結(jié)果在進(jìn)行瀝青路面溫度應(yīng)力的計(jì)算時應(yīng)該結(jié)合路面的實(shí)際受力情況，在利用不同溫度條件下瀝青路面，各表層受到的溫度應(yīng)力數(shù)據(jù)能夠得出相應(yīng)的結(jié)論，溫度降低對于瀝青路面?zhèn)€個結(jié)構(gòu)層面之間都有很大的作用，另外瀝青路面的溫縮系數(shù)也與溫度應(yīng)力有著很大的關(guān)系，所以在以后的道路建設(shè)時應(yīng)該盡量選用溫縮系數(shù)較小的材料，嚴(yán)格控制瀝青混合料的配比，從而能夠達(dá)到減小路面結(jié)構(gòu)在低溫環(huán)境下受到的溫度應(yīng)力的影響。瀝青路面的應(yīng)力情況受到溫度的影響，發(fā)生線性的變化，所以在進(jìn)行道路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該充分考慮到縮系數(shù)以及瀝青路面層模量的影響，設(shè)計(jì)出受溫度影響變化更小的路面結(jié)構(gòu)方案，促進(jìn)我國城市化建設(shè)道路建設(shè)的發(fā)展。

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（作者單位：中鐵四局集團(tuán)第一工程有限公司）