基于有限元法的混凝土梁橋?yàn)r青鋪裝結(jié)構(gòu)力學(xué)分析

1、1.1 瀝青混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)靜態(tài)有限元分析1.1.1 靜態(tài)有限元模型建立研究以簡支空心板梁混凝土梁橋?yàn)r青鋪裝為對象，為了方便計算分析，建模時對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了合理的簡化。本文以六車道高速公路空心板梁混凝土梁橋?yàn)r青鋪裝為研究對象，考慮到結(jié)構(gòu)的對稱性，建立模型時只選取半幅路面。其中橋板長度為20m，寬度為16.4m，鋪裝體系按3車道布置，寬為15.25m?？招陌鍢蚪Y(jié)構(gòu)詳見圖1.3、圖1.4，整體模型中邊板左右各1塊，中板8塊，見圖1.5。圖1.3 空心板邊板結(jié)構(gòu)圖1.4 空心板中板結(jié)構(gòu)圖1.5 橋面鋪裝體系有限元模型為了更真實(shí)的反映車輪荷載對混凝土梁橋?yàn)r青鋪裝的力學(xué)作用，本文采用車輛后軸輪胎與橋面鋪裝

2、接觸加荷的方法。輪胎以米其林子午線輪胎315/80 R22.5重型車用輪胎作為原型，輪胎內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖1.6，后軸輪組尺寸見圖1.7，ANSYS中生成輪胎模型，輪胎的各部分結(jié)構(gòu)實(shí)體見圖1.8，整體模型見圖1.9。圖1.6 子午線輪胎結(jié)構(gòu)圖1.7 后軸輪組截面示意圖圖1.8 輪胎實(shí)體模型圖1.9 帶輪胎的混凝土梁橋?yàn)r青鋪裝模型使用真實(shí)輪胎來模擬車輪荷載具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）更加接近橋面鋪裝的真實(shí)受力狀態(tài)，分析精度大大提高；（2）降低由于劃分方塊而給模型劃分網(wǎng)格帶來的困難；（3）采用接觸分析減少方塊分析時邊緣區(qū)域的荷載突變，有效減低失真；模型中各部分結(jié)構(gòu)采用的參數(shù)見表1.4，劃分網(wǎng)格后的計算模型見圖1

3、.10。表1.4 鋪裝系模型材料參數(shù)層號材料名稱厚度h(cm模量E(MPa泊松比材料單元鋪裝部分上層瀝青混凝土鋪裝4（可變）2200（可變）0.25Solid186下層瀝青混凝土鋪裝5（可變）2000（可變）0.25Solid186水泥混凝土調(diào)平層8（可變）35000（可變）0.15Solid185橋體部分空心板300000.1667Solid185鉸縫270000.1667Solid185橡膠支座15500.4999Solid186輪胎部分胎冠簾布172.2E30.3SURF154胎側(cè)簾布9.87E30.3SURF154輪胎橡膠15000.499Solid186輪輞2E50.2SHELL18

4、1接觸對目標(biāo)面（鋪裝表面）TARGE170接觸面（輪胎表面）CONTA174圖1.10 模型網(wǎng)格模型的邊界條件為橡膠支座簡支?？招陌辶合虏颗c橡膠支座粘結(jié)，約束橡膠支座底部X、Y、Z三個方向的六個自由度；對于輪胎，約束輪輞X、Z向的位移，Y向自由。當(dāng)荷載作用于簡支梁結(jié)構(gòu)中部時，結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生最大撓度，因此在進(jìn)行混凝土梁橋?yàn)r青鋪裝結(jié)構(gòu)受力分析時，縱向選取橋梁中部作為最不利位置。取后軸輪組胎壓為0.85MPa，后軸重為120KN，首先固定縱向位置不變，然后橫向從左側(cè)0.25m位置起，以每次0.2m的增量，從左向右移動后軸輪組。經(jīng)過計算最終確定3.65m處為橫向最不利位置。1.2.2 混凝土梁橋?yàn)r青鋪裝應(yīng)

5、力敏感性分析混凝土梁橋?yàn)r青鋪裝結(jié)構(gòu)受力同時受到荷載大小、環(huán)境溫度、各結(jié)構(gòu)層厚度等多方面因素的影響，與此同時，不同的因素對結(jié)構(gòu)受力的影響程度也不盡相同。瀝青混凝土屬于柔性鋪裝材料，在材料性質(zhì)上表現(xiàn)為具有較小的剛度（如抗壓回彈模量在15時為2000MPa左右）及較低的抗彎拉強(qiáng)度。一般情況下，瀝青混凝土材料的抗壓強(qiáng)度（2MPa）要大于抗彎拉強(qiáng)度，同時亦遠(yuǎn)大于輪胎胎壓（1MPa左右）。大量的現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)也表明在車輪作用下材料不會產(chǎn)生屈服破壞，瀝青混凝土材料在使用過程中出現(xiàn)的破壞為疲勞破壞及剪切破壞等。因此，研究中對結(jié)構(gòu)受力的分析主要著重于拉應(yīng)力及剪應(yīng)力，不對壓應(yīng)力進(jìn)行討論。一、荷載對混凝土梁橋?yàn)r青鋪裝

6、結(jié)構(gòu)受力的影響采用單軸雙輪胎不同荷載等級加載的辦法，以20KN作為增量，具體計算了100KN300KN的后軸荷載。隨著現(xiàn)代車輛載重量的不斷增加，輪胎胎壓也在不斷的提高，輪胎模型參照的原型標(biāo)準(zhǔn)胎壓為0.85MPa，考慮到超載車輛大部分都會提高胎壓以及溫度變化對輪胎胎壓的影響，計算時胎壓取0.8MPa、0.85MPa、0.9MPa、1MPa四個檔次。上層瀝青混凝土鋪裝在不同胎壓-軸重作用下拉應(yīng)力變化關(guān)系見圖1.11（圖中SX表示橫向拉應(yīng)力，SZ表示縱向拉應(yīng)力，下同）。由圖可以看出，各個胎壓條件下，橫向拉應(yīng)力均大于縱向拉應(yīng)力。隨著軸重的增加，上層瀝青混凝土鋪裝拉應(yīng)力呈現(xiàn)出非線性變化的特點(diǎn)，總體上均先

7、增大后減小，在100KN140KN的軸重區(qū)間內(nèi)各胎壓條件下上層瀝青混凝土鋪裝的橫、縱向拉應(yīng)力分別表現(xiàn)得較為接近，超出該區(qū)間后，輪胎胎壓對上層瀝青混凝土裝拉應(yīng)力影響明顯，胎壓越大上層瀝青混凝土鋪裝產(chǎn)生的拉應(yīng)力也越大。當(dāng)胎壓為1MPa，軸重為240KN時上層瀝青混凝土鋪裝出現(xiàn)最橫向大拉應(yīng)力0.828MPa，比該軸重條件下胎壓為0.8MPa時的0.782MPa大6%左右，比100KN時的0.583MPa大42%。上層瀝青混凝土鋪裝的剪應(yīng)力與胎壓、軸重的關(guān)系見圖1.12（圖中SXY表示橫向剪應(yīng)力，SYZ表示縱向剪應(yīng)力，下同）。比較發(fā)現(xiàn)，上層瀝青混凝土鋪裝的剪應(yīng)力對胎壓并不敏感，0.8MPa1MPa的胎

8、壓作用下基本重合，但是都隨著軸重的增大而以近似線性的規(guī)律增大。其中當(dāng)軸重為300KN時，各胎壓作用下的橫向剪應(yīng)力均達(dá)到0.7MPa左右。而縱向剪應(yīng)力雖然相對較小，但也達(dá)到了0.34MPa左右。因此如果要控制上層鋪裝在通車周期內(nèi)的剪切變形，就應(yīng)該嚴(yán)格控制超重車輛的通行，而對軸重的控制應(yīng)比胎壓的控制更為嚴(yán)格。圖1.11 上層AC拉應(yīng)力胎壓-軸重關(guān)系曲線圖1.12 上層AC剪應(yīng)力胎壓-軸重關(guān)系曲線圖1.13反映了下層瀝青混凝土鋪裝的拉應(yīng)力隨胎壓、軸重的變化規(guī)律，與上層瀝青混凝土鋪裝相比，橫向拉應(yīng)力的規(guī)律相似。下層瀝青混凝土鋪裝的橫向拉應(yīng)力要明顯小于上層瀝青混凝土鋪裝的橫向拉應(yīng)力，同時出現(xiàn)峰值拉應(yīng)力的

9、荷載等級也有所不同。當(dāng)軸重為260KN，胎壓為1MPa時，下層瀝青混凝土鋪裝橫向拉應(yīng)力達(dá)到最大值0.385MPa；縱向拉應(yīng)力方面，在280KN300KN的區(qū)間內(nèi)趨于平緩，說明當(dāng)軸重達(dá)到280KN后，對于下層瀝青混凝土鋪裝的縱向拉應(yīng)力影響減弱?？v向拉應(yīng)力最大值為0.319MPa，出現(xiàn)最大應(yīng)力時對應(yīng)的軸重為260KN，胎壓為1MPa。圖1.14給出了下層瀝青混凝土鋪裝的橫、縱向剪應(yīng)力隨胎壓、軸重的變化規(guī)律。兩個方向的剪應(yīng)力對胎壓的敏感性均不強(qiáng)，但是對軸重反應(yīng)敏感，隨著軸重的增大，下層瀝青混凝土鋪裝的各向剪應(yīng)力近似線性增大。這也說明，軸重對橋面瀝青層鋪裝車轍的貢獻(xiàn)最大。當(dāng)軸重為100KN時，最大剪應(yīng)

10、力為0.259MPa左右，但當(dāng)軸重每增加20KN，剪應(yīng)力相應(yīng)增加0.05MPa左右，增幅達(dá)到了16%。圖1.13 下層AC鋪裝拉應(yīng)力胎壓-軸重關(guān)系曲線圖1.14 下層AC剪應(yīng)力胎壓-軸重關(guān)系曲線結(jié)合上述分析可知，上、下層瀝青混凝土鋪裝受力對軸重表現(xiàn)敏感，隨著軸重的增加，應(yīng)力也將增加。輪胎胎壓主要影響混凝土梁橋?yàn)r青鋪裝的拉應(yīng)力，胎壓越大，同等軸重條件下拉應(yīng)力也越大。二、溫度對混凝土梁橋?yàn)r青鋪裝結(jié)構(gòu)受力的影響瀝青混凝土鋪裝材料具有強(qiáng)烈的溫度敏感性，隨著環(huán)境溫度的變化瀝青混凝土的剛度（表現(xiàn)為材料的模量）亦將明顯的變化，為考慮由溫度變化而引起的瀝青混凝土材料力學(xué)性質(zhì)變化對混凝土梁橋?yàn)r青鋪裝結(jié)構(gòu)受力的影

11、響，本文采用地瀝青學(xué)會（AI）動態(tài)模量56計算公式計算了不同溫度（主要是4060）以及高速公路工況條件下AC-13、AC-20的動態(tài)模量，進(jìn)而分析混凝土梁橋?yàn)r青鋪裝結(jié)構(gòu)受力的溫度敏感特性。同時為了方便使用AI動態(tài)模量計算公式，特意編制了AI動態(tài)模量計算程序，可見圖1.15。圖1.15 AI動態(tài)模量計算軟件通過輸入表1.5中的參數(shù)，使用AI動態(tài)模量計算軟件自動計算出兩種瀝青混合料不同溫度下的模量，計算結(jié)果見表1.6。表1.5 AI模量計算參數(shù)結(jié)構(gòu)厚度（cm）（）（%）（%）（0.1mm）（%）AC-13410545.9644.2AC-205104.845.9643.9表1.6 兩種瀝青混合料動態(tài)

12、模量瀝青混合料模量（MPa）404550556065AC-135866.914240.473000.252078.661410.65937.96AC-206257.164576.263278.842302.21584.541069.34具體計算時，取軸重240KN，胎壓0.85MPa，上層采用AC-13，下層為AC-20，水泥混凝土整體化層厚度10cm。圖1.16顯示，上層瀝青混凝土鋪裝隨著溫度的升高，拉應(yīng)力增大。當(dāng)溫度達(dá)到60時最大橫向拉應(yīng)力達(dá)到0.798MPa；總體上縱向拉應(yīng)力小于對應(yīng)溫度條件下的橫向拉應(yīng)力，但隨著溫度升高，兩者間越來越接近，60時達(dá)到0.756MPa。剪應(yīng)力方面，橫、縱兩

13、個方向均表現(xiàn)為隨溫度升高而降低，但是變化范圍均較少，其中橫向剪應(yīng)力的變化范圍為0.45MPa0.42MPa，縱向剪應(yīng)力的變化范圍為0.24MPa0.23MPa。圖1.17顯示了下層瀝青混凝土鋪裝應(yīng)力隨溫度變化的情況。隨著溫度的升高，下層瀝青混凝土的拉應(yīng)力均增大，其中橫向拉應(yīng)力變化幅度較小，其變化區(qū)間為0.34MPa0.36MPa；縱向拉應(yīng)力隨溫度變化由0.22MPa非線性增長到0.31MPa。橫向剪應(yīng)力的變化區(qū)間較窄，介于0.43MPa0.434MPa之間。因而可以認(rèn)為在溫度（模量）的變化過程中下層瀝青混凝土鋪裝的橫向剪應(yīng)力變化不大。下層瀝青混凝土鋪裝縱向剪應(yīng)力雖然隨著溫度的升高呈現(xiàn)出下降的趨

14、勢，但是變化的區(qū)間在0.338MPa0.348MPa之間，最大與最小值相差僅為0.01MPa。圖1.16 上層AC-13應(yīng)力隨溫度變化曲線圖1.17 下層AC-20應(yīng)力隨溫度變化曲線由上面的數(shù)據(jù)可以認(rèn)為：混凝土梁橋?yàn)r青鋪裝上層瀝青混凝土鋪裝拉應(yīng)力對溫度（模量）敏感；下層瀝青混凝土鋪裝受到的剪應(yīng)力與溫度（模量）間的關(guān)系不明顯。三、鋪裝層厚度對混凝土梁橋?yàn)r青鋪裝結(jié)構(gòu)受力的影響混凝土梁橋?yàn)r青鋪裝的整體結(jié)構(gòu)承載能力與鋪裝層的厚度有關(guān)，同時由于上部瀝青混凝土鋪裝一般分上下兩層，因此在計算時也分兩種厚度變化情況，取軸重240KN，胎壓0.85MPa。（1）加厚上層瀝青混凝土，保持下層瀝青混凝土厚度不變。上

15、層瀝青混凝土鋪裝的層厚以1cm的增量加厚，計算了上層厚度為5cm10cm總共6組數(shù)據(jù)。圖1.18給出了第一種情況下上層瀝青混凝土的應(yīng)力隨厚度變化的關(guān)系。隨著厚度的增大上層瀝青混凝土受到的拉應(yīng)力近似線性下降，厚度每增加1cm，橫向拉應(yīng)力近似減少0.06MPa，厚度從5cm增加到10cm，應(yīng)力相應(yīng)由0.797MPa減小到了0.520MPa；同時，隨著上層瀝青混凝土的加厚，上層瀝青混凝土層受到的剪應(yīng)力表現(xiàn)為先減小后增大，厚度為7cm時縱向剪應(yīng)力出現(xiàn)最小值0.192MPa，厚度為8cm時橫向剪應(yīng)力出現(xiàn)最小值0.323MPa，此時縱向拉應(yīng)力為0.228MPa。下層瀝青混凝土的應(yīng)力-厚度關(guān)系見圖1.19，

16、其中下層瀝青混凝土的拉應(yīng)力變化情況也隨著上層瀝青混凝土的厚度的增加以接近線性的規(guī)律減小。剪應(yīng)力方面存在非線性關(guān)系，但是總體趨向于減少。圖1.18 第一種變厚度條件時上層AC應(yīng)力關(guān)系圖1.19 第一種變厚度條件時下層AC應(yīng)力關(guān)系結(jié)合兩層瀝青混凝土鋪裝的計算結(jié)果可以推斷，通過加厚上層瀝青混凝土鋪裝的層厚，能有效的改善其受拉狀況，但是過厚的上層會使得其內(nèi)部剪應(yīng)力出現(xiàn)反彈。（2）保持上層瀝青混凝土鋪裝的厚度不變，加厚下層瀝青混凝土。改變下層鋪裝的厚，使下層鋪裝厚度由6cm以每次1cm的增量增加到11cm。圖1.20顯示，隨著下層瀝青混凝土鋪裝厚度的增加，上層瀝青混凝土拉應(yīng)力平緩下降，每增厚1cm，拉應(yīng)

17、力降幅不超過1%；上層瀝青混凝土鋪裝剪應(yīng)力幾乎沒有變化。由此可見改變下層瀝青混凝土鋪裝厚度對上層瀝青混凝土鋪裝的影響很小。下層瀝青混凝土的應(yīng)力-厚度關(guān)系見圖1.21。隨著下層瀝青混凝土鋪裝厚度的增加，其所受到的拉應(yīng)力減小，但由于該層本來就屬于受剪作用層，所以拉應(yīng)力的變化規(guī)律明顯；隨著下層厚度的增加，剪應(yīng)力的衰減速度要比拉應(yīng)力慢得多，而下層鋪裝層主要承受剪應(yīng)力的作用，因而如果想通過加大下層厚度來降低其所受的剪應(yīng)力作用顯然是不經(jīng)濟(jì)的。圖1.20 第二種厚度條件時上層AC應(yīng)力關(guān)系圖1.21 第二種厚度條件時下層AC應(yīng)力關(guān)系通過分析認(rèn)為，增加上層瀝青混凝土鋪裝的厚度可以明顯改善其受拉的狀況，而增加下層

18、瀝青混凝土鋪裝的厚度對改善其受剪的狀況沒有明顯作用，從經(jīng)濟(jì)性上考慮，不建議加厚下層鋪裝的厚度。1.2.3 混凝土梁橋?yàn)r青鋪裝層間接觸分析由于接觸算法高度非線性，因而在計算過程中為節(jié)約計算成本而對模型進(jìn)行了合理的簡化。由力學(xué)理論可知，遠(yuǎn)場應(yīng)力對接觸區(qū)域的影響較小，因而可取模型的寬度為3/2個車道；又因?yàn)榻佑|應(yīng)力極值均出現(xiàn)在輪胎接觸范圍附近區(qū)域，故模型縱向長度僅取3m。由于小尺寸范圍內(nèi)可以忽略橋梁撓度的影響，故邊界條件設(shè)置為模型底面全約束。由于本處主要考慮瀝青混凝土-水泥混凝土鋪裝層界面的接觸狀態(tài)，因而假設(shè)水泥混凝土整體化層與橋板、上部兩層瀝青混凝土之間緊密粘結(jié)在一起。計算時取后軸重為240KN，

19、胎壓0.85MPa，各層均按照常溫（20）條件確定材料參數(shù)。直觀上，可以將結(jié)構(gòu)中瀝青混凝土鋪裝層與水泥混凝土整體化層界面看作一對摩擦副，并利用摩擦系數(shù)表示摩擦副的粗糙程度。分析過程中，首先計算了瀝青混凝土-水泥混凝土鋪裝層界面不同摩擦系數(shù)時結(jié)構(gòu)中各層的應(yīng)力。由于界面的實(shí)際情況（瀝青混凝土與水泥混凝土接觸）不可能出現(xiàn)光滑狀態(tài)（摩擦系數(shù)為0）及連續(xù)狀態(tài)（摩擦系數(shù)為1），計算時假定摩擦系數(shù)由0.1以0.1的幅度增加到0.9。圖1.22中反映出上層瀝青混凝土隨著界面的摩擦系數(shù)的增大，其拉應(yīng)力減少，但變化的幅度很小，同時剪應(yīng)力小幅增大。對比理想結(jié)合狀態(tài)，接觸條件下的上層瀝青混凝土鋪裝的剪應(yīng)力明顯增大，其

20、中橫向剪應(yīng)力峰值達(dá)到了0.711MPa，比理想狀態(tài)下得到的峰值0.47MPa大了將近51.3%。這說明：當(dāng)瀝青混凝土鋪裝與水泥混凝土整體化層粘結(jié)不足的情況下，上層瀝青混凝土鋪裝的受力狀況惡化了，橋面鋪裝層間，特別是由于材料性質(zhì)差異較大的瀝青混凝土鋪裝水泥混凝土鋪裝層的粘結(jié)情況對橋面鋪裝性能有顯著的影響。下層瀝青混凝土鋪裝位于瀝青混凝土與水泥混凝土整體化層的過渡區(qū)域，該層瀝青混凝土鋪裝直接與水泥混凝土整體化層接觸，在接觸界面形成剛度突變，從力學(xué)理論上分析剛度的突變加上材料間結(jié)合力的不足容易引起應(yīng)力的集中。因而層界面處于接觸狀態(tài)（非結(jié)合狀態(tài)）下層瀝青混凝土鋪裝的應(yīng)力分布情況直接關(guān)乎上部瀝青混凝土鋪

21、裝結(jié)構(gòu)的工作穩(wěn)定性。圖1.23中反映了下層瀝青混凝土拉應(yīng)力隨摩擦系數(shù)變化的規(guī)律，由圖可以看出，隨著摩擦系數(shù)的增大，下層瀝青混凝土鋪裝拉應(yīng)力減小，可以理解為接觸界面的表面粗糙程度對下層瀝青混凝土鋪裝的應(yīng)力擴(kuò)散作用具有正比效應(yīng)。即接觸表面越粗糙，下層瀝青混凝土的應(yīng)力擴(kuò)散作用越明顯。下層瀝青混凝土鋪裝剪應(yīng)力對接觸表面摩擦系數(shù)關(guān)系表明：在接觸狀態(tài)下，由于層間可以產(chǎn)生相對滑動，致使接觸界面上下層結(jié)構(gòu)剪應(yīng)力出現(xiàn)間斷，導(dǎo)致剪應(yīng)力集中到上部的瀝青混凝土鋪裝結(jié)構(gòu)內(nèi)，因而在摩擦接觸狀態(tài)下，下層瀝青混凝土鋪裝剪應(yīng)力較大。隨著摩擦系數(shù)的增大，當(dāng)摩擦系數(shù)大于0.3后，橫向剪應(yīng)力要小于縱向剪應(yīng)力。圖 1.22 上層AC應(yīng)

22、力摩擦系數(shù)變化關(guān)系圖 1.23 下層AC拉應(yīng)力隨摩擦系數(shù)變化關(guān)系為了更好的分析鋪裝層間真實(shí)接觸狀態(tài)時受力的情況，研究中假定了四種接觸條件，包括前述的摩擦狀態(tài)以及完全粗糙，綁定和粘結(jié)57。摩擦狀態(tài)時取各不同摩擦系數(shù)下的算術(shù)平均數(shù)作為參考值。完全粗糙狀態(tài)是指在接觸計算中，接觸對間的摩擦系數(shù)假定為無窮大；綁定接觸狀態(tài)是指當(dāng)接觸界面中的節(jié)點(diǎn)由分離狀態(tài)變?yōu)榻佑|狀態(tài)后，目標(biāo)節(jié)點(diǎn)和接觸節(jié)點(diǎn)間將在接觸界面發(fā)向產(chǎn)生綁定（主要是輪胎作用范圍附近區(qū)域的節(jié)點(diǎn)發(fā)生綁定），但是它們之間依然可以發(fā)生相對滑動；本文中的粘結(jié)狀態(tài)不同于工程中的粘結(jié)，粘結(jié)是指兩種材料間結(jié)合為一體不會產(chǎn)生分離和滑動，與焊接狀態(tài)相似。表1.7給出了四

23、種狀態(tài)時上層瀝青混凝土的應(yīng)力計算結(jié)果。表1.7 四種接觸狀態(tài)對應(yīng)的上層瀝青混凝土應(yīng)力值接觸狀態(tài)SX（MPa）SZ（MPa）SXY（MPa）SYZ（MPa）均值0.7500.5450.7090.469完全粗糙0.7370.5420.7120.470綁定0.6480.4630.7170.486粘結(jié)0.7660.7560.5280.292圖1.24為上層瀝青混凝土鋪裝不同接觸狀態(tài)下的拉應(yīng)力對比情況，由圖可以看出，無論是橫向或者是縱向，處于粘結(jié)狀態(tài)下的拉應(yīng)力最大而綁定狀態(tài)下拉應(yīng)力最小，其他兩種狀態(tài)下，普通摩擦狀態(tài)要比完全粗糙狀態(tài)大。其中橫向拉應(yīng)力最大值要比最小值大18.2%；縱向拉應(yīng)力最大值比最小值大

24、63.3%。由此可見，層間的相對滑動釋放了上層瀝青混凝土鋪裝由于變形拉伸而產(chǎn)生的拉應(yīng)力。對于上層瀝青混凝土鋪裝的剪應(yīng)力，圖1.25給出了各種狀態(tài)下的對比情況。圖中顯示，粘結(jié)狀態(tài)下上層瀝青混凝土鋪裝各向剪應(yīng)力均小于其他三種接觸狀態(tài)，將它們從大到下進(jìn)行排序分別為：綁定狀態(tài)，完全粗糙狀態(tài)，摩擦均值，粘結(jié)狀態(tài)。粘結(jié)狀態(tài)下各向剪應(yīng)力均處于較小水平，其中橫向?yàn)?.528MPa，縱向?yàn)?.292MPa，比最大值（綁定狀態(tài)下得到）分別小26.4%和39.9%。圖 1.24 不同接觸狀態(tài)時上層AC拉應(yīng)力關(guān)系圖 1.25 不同接觸狀態(tài)上層AC剪應(yīng)力關(guān)系下層瀝青混凝土鋪裝位于接觸界面上，由于上層瀝青混凝土鋪裝的存在，該層上受到的拉應(yīng)力相對較小。表1.8給出了四種狀態(tài)對應(yīng)的下層瀝青混凝土應(yīng)力計算結(jié)果。圖1.26顯示處于粘結(jié)接觸狀態(tài)時，下層瀝青混凝土鋪裝拉應(yīng)力最小，最小值分別為：橫向0.296MPa，縱向0.287MPa。綁定狀態(tài)次之，分別為橫向0.317MPa和縱向0.351MPa。其他兩個接觸狀態(tài)下的拉應(yīng)力明顯高于前兩種狀態(tài)的值。表1.8 四種接觸狀態(tài)對應(yīng)的下層瀝青混凝土應(yīng)力值接觸狀態(tài)SX（MPa）SZ（MPa）SXY（MPa）SYZ（MPa）均值0.6240.7190.6250.