第一部分路面结构设计理论与方法

第1章路面结构理论综述

1.1道路的发展概况

1.2路面结构

1.3路面设计理论与方法

1.4机场道面

第2章路面结构强度的影响因素

2.1车辆荷载

2.2环境因素

2.3材料特性

2.4路面结构破坏状态与设计标准

第3章路面古典设计理论与方法

3.1麻省公式设计法

3.2 Downs公式设计法

3.3 Gray公式设计法

3.4水泥混凝土路面古典设计理论与方法

3.5小结

第4章CBR设计理论与方法

4.1 CBR试验简介

4.2 CBR设计曲线

4.3 CBR设计法的计算公式

4.4 CBR设计新法

4.5机场沥青道面CBR设计法

4.6小结

第5章AASHT0沥青路面设计理论与方法

5.1 AASH0试验路

5.2耐久性指数与路面设计标准

5.3 AASH0试验路基本方程

5.4 AASH0设计法

5.5 1986年版AASHT0设计法

5.6 2002年版AASHT0设计法

5.7小结

……

第二部分路面结构材料

参考文献 2100433B

《路面结构理论与材料》为交通运输工程研究生必修学位课程教材、土木工程及相关学科研究生选修教材。也可供公路、城市道路、铁道、机场等部门从事科研与设计的工作人员参考使用。

《现代沥青路面结构分析理论与实践》立足于中国公路沥青路面建设现状以及新的设计理念发展，分析了沥青路面结构对设计参数的敏感性以及路面结构对地基的适应性，基于弹性损伤力学、疲劳损伤力学、有限元及离散元理论建立了沥青路面的高温车辙变形预警模型及疲劳损伤模型，构建了与地基适应性更强的抗车辙、抗疲劳损伤沥青路面设计体系，并编写沪宁、京港澳、阿尔及利亚等多条高速公路的新建、改扩建实体工程的路面结构设计实例。

《现代沥青路面结构分析理论与实践》内容包括沥青路面结构对设计参数敏感性分析，不同结构组合对地基的适应性分析，基于弹性损伤力学的沥青路面车辙分析及简单性能试验评价，基于离散元的路面结构疲劳性能分析，基于ABAQUS有限元的沥青路面结构疲劳损伤分析，沥青路面工程实践等。 《现代沥青路面结构分析理论与实践》可供从事道路工程及铁路、土建工程的科研、设计、施工（新建及养护）与建设管理技术人员参考，亦适合高等院校、科研机构相关专业技术人员、教师、研究生学习参考。

本文系统地介绍了路面结构设计的理论、设计指标和参数、结构层材料的特性及组成设计方法、结构层组合、路面结构可靠度设计及优化、公路检测技术与评价、路面养护管理系统，以及路面设计新理论、新材料、新结构的发展与应用等方面的知识，是作者根据其本人和长沙理工大学（原长沙交通学院）公路学院道路工程教研室的教师、硕士和博士研究生近二十年来的研究成果和工程应用，并结合国内外路面方面研究的最新情况编写而成，反映了当前路面工程技术的发展水平。2100433B

前言

第一章 概述

第一节 沥青路面结构组合要求

一、沥青路面结构受力分区与典型结构分析

二、沥青路面结构使用要求分析

第二节 沥青路面车辙的分析与评价

一、沥青混合料永久变形试验方法

二、沥青混合料永久变形的本构模型

第三节 基于微细观结构的沥青混合料力学分析

一、沥青混合料的数字化图像技术

二、沥青混合料的细观力学模型

第四节 沥青路面疲劳性能研究

一、现象学模型

二、能耗模型

三、沥青路面疲劳损伤分析与计算

第二章 不同路面结构组合对地基的适应性分析

第一节 基本理论和ABAQUS程序

一、沉降计算理论

二、不同路面结构的沉降特性分析的计算参数

第二节 不同路面结构组合的沉降特性分析

一、均匀成层地基不均匀沉降分析

二、横断面软弱不均地基沉降分析

三、纵断面软弱不均地基沉降分析

第三节 不同路面结构组合的附加应力分析

一、简化计算模型的建立

二、位移荷载的施加

三、上夹层结构和半刚性基层结构沥青路面附加应力的对比分析

四、下夹层结构和半刚性基层结构沥青路面附加应力的对比分析

五、两种夹层结构与半刚性基层路面结构附加应力对比汇总

第四节 软土地基上路面结构沉降指标与标准研究

一、软土地基上高速公路的功能性要求

二、软土地基上高速公路的结构性要求

三、不同路面结构的铺筑时间

第五节 路基拼接工后沉降特性

一、计算参数

二、路面结构施工前后路基顶面的沉降计算

第三章 高速公路沥青路面车辙分析

第一节 宁宿徐高速公路沥青路面现场测试

一、宁宿徐高速公路沥青路面车辙测试

二、沥青路面芯样体积参数试验分析

三、宁宿徐高速公路温度场测试与分析

第二节 沥青混合料永久变形的室内重复荷载试验研究

一、沥青混合料永久变形的试验方法分析

二、沥青混合料级配选择与试件制备

三、室内永久变形试验结果与分析

第三节 沥青混合料的黏弹性损伤力学模型及分析

一、黏弹性和损伤力学的一般理论

二、基于ABAQUS平台的材料子程序开发

三、静态荷载下基于应变硬化理论的损伤蠕变模型

四、重复荷载作用下永久变形的力学模型及验证

第四节 稳态温度场下沥青路面车辙有限元模拟与分析

一、沥青路面结构选择及温度场分析

二、标准轴载下半刚性基层沥青路面车辙分析

三、沥青面层不同结构层的车辙分析

四、路面车辙与沥青层厚度的关系

五、重载交通下半刚性基层沥青路面车辙分析

第五节 沥青路面连续变温车辙分析与高温车辙预警

一、连续变温下沥青路面车辙分析

二、沥青路面车辙外部影响因素显著性分析

三、考虑温度的日车辙预估模型及车辙预警

第四章 沥青混凝土抗车辙性能评价新方法

第一节 沥青路面不同深度的围压计算

第二节 局部加载蠕变试验新方法

一、局部加载试验的提出

二、局部加载试验条件的有限元分析

三、局部加载蠕变试验条件分析

四、局部加载蠕变试验条件合理性分析与验证

第三节 沥青混合料抗车辙性能评价指标研究

一、沥青混合料蠕变评价模型及评价指标

二、试验评价指标敏感性分析

三、试验评价指标有效性分析

四、抗车辙性能试验方法优选

第五章 沥青路面结构疲劳分析的离散元方法

第一节 沥青混合料的数字试件

一、二维数字试件的获取技术

二、沥青混合料二维数字试件级配的确定

三、沥青混合料二维数字试件的生成

四、沥青混合料三维数字试件的生成

第二节 沥青混合料微观参数的确定

一、离散单元接触本构模型简介

二、沥青混合料离散元模型的微观力学参数

三、沥青混合料微观参数的确定

第三节 沥青混合料的虚拟疲劳断裂试验

一、沥青混合料二维与三维结构数值模拟的比较分析

二、沥青混合料小梁的虚拟断裂试验

三、沥青混合料的虚拟疲劳试验

四、沥青混合料虚拟疲劳试验的验证

第四节 沥青混合料细观结构对疲劳性能的影响分析

一、集料宏观特征对沥青混合料疲劳性能的影响

二、集料细观结构对疲劳性能的影响

三、空隙细观结构对疲劳性能的影响

第六章 沥青路面结构的疲劳损伤模型

第一节 沥青路面结构的疲劳损伤基础理论

一、疲劳损伤模型理论

二、矩形截面梁疲劳损伤解析解推导

三、疲劳损伤模型的应用

第二节 ABAQUS含损伤材料子程序二次开发

第三节 沥青路面车辆荷载疲劳损伤分析

一、路面结构数值计算模型

二、路面结构线性疲劳损伤分析

三、路面结构非线性疲劳损伤分析

四、车辆荷载下两种损伤模型分析结果对比分析

第四节 抗疲劳层设计参数试验研究

一、抗疲劳层沥青混合料抗压参数试验

二、抗疲劳层沥青混合料疲劳寿命预估方程

第七章 沥青路面的工程实践

第一节 新建高速公路试验路结构

一、江苏淮盐高速公路（S18线）工程

二、江苏沿江高速公路（S38线）

三、京沪高速公路（G2线）山东段长寿命沥青路面试验路

四、陕蒙高速公路（G65线）沥青路面试验路

第二节 高速公路路基拼接及路面加宽试验路结构

一、沪宁高速公路（G42线）试验路

二、合肥—南京高速公路（G42线）加宽路基拼接及路面试验路

三、京港澳高速公路（G4线）石家庄至磁县（冀豫界）段

四、京港澳高速公路（G4线）郑州至漯河段

第三节 高速公路实体工程设计

一、阿尔及利亚东西高速公路西段W7合同段路面设计

二、江苏盐通高速公路（G15线）排水路面设计

三、江西昌九高速公路（G70线）技改工程

参考文献

图版2100433B