范志远

(中铁十二局集团第四工程有限公司，陕西西安 710021)

0 引言

沥青路面在荷载的反复作用下，产生过量的永久变形积累，会使路表面出现影响行车安全和舒适性的不平整，即车辙，或导致面层底面因出现过大的拉应变而加速疲劳开裂。因而，限制沥青路面的永久变形量是路面结构设计需要考虑的重大问题。车辙还影响社会经济效益，因此，防治车辙病害是当今公路建设中的首要问题。近年来，有限元方法计算沥青路面结构力学响应的技术逐步发展成熟。相对于足尺试验路或加速加载试验研究，有限元模拟所需资金和时间相对较低，在沥青路面高温车辙问题研究中得到了广泛应用。

1 计算模型及计算参数

1.1 路面模型及参数

选取半刚性基层沥青路面作为研究对象，详细参数见表1，当研究某一参数的影响时，其他参数保持不变。

表1 路面结构参数和材料参数

1.2 轮胎模型

采用公路交通运输中重型车辆常用轮胎10.00R20-16PR，单个轮胎的接地宽度B=210 mm，两个轮胎的总接地宽度为540 mm，由于轮胎胎纹的存在，理想的荷载模型应该能够模拟轮胎非均布荷载的状况，但由于目前的试验条件对于轮胎荷载非均布的状态难以准确测量和描述，所以轮胎荷载可视为均布荷载。将轮胎接地形状简化为矩形(见图1)，接地长度由下式确定:

式中:P——1/4轴载，取25 kN;

W——接地宽度;

p——胎压，取 0.7 MPa。

图1 简化轮胎模型（单位：cm）

1.3 荷载作用时间

为了缩短有限元分析计算的时间，同时保证计算结果的准确性，目前多采用“以静代动”的方法模拟多次循环的加载方式。……