随着我国交通运输业的发展,相应的网络密度的增加,西部地区的公路迎来了大发展,西部地区由于其地理、地貌的特殊性,公路在设计中出现大量长大纵坡。长大纵坡有以下特点:一是坡度较长,总长有时甚至超过四公里。二是坡度较大,平均坡度超过4%。由于长大纵坡公路的特点,往往达不到设计年限和经济效应就出现病害。通过对长大纵坡沥青路面的现场调查和相关研究,发现有车辙、推移、疲劳开裂等现象严重。在长大纵坡路段,车辆行驶速度较低,延长了车辆荷载与路面的作用时间。众所周知,沥青混合料的黏弹特性,根据时温等效原理,荷载作用时间长相当于高温作用,导致沥青混凝土材料的力学特征下降明显。同时,由于坡度较大,使得路面受到的水平力比正常路段大很多,坡度越大,路面受到的水平力就会越大。另一方面裂缝的存在会使得水沿着缝隙渗入,在车辆荷载的反复作用下,形成动水压力。在这些因素的综合影响下,导致长大纵坡路段的早期破坏较为严重,因此,对长大纵坡沥青路面的研究具有重要意义。本文针对长大纵坡沥青路面段主要有以下研究(1)分析长大纵坡路段的结构特点及车辆荷载的行为,常见的病害及原因分析。(2)运用ABAQUS有限元软件,采取典型的沥青路面结构,建立相应的粘弹性力学模型,分析长大纵坡沥青路面在荷载作用下的动力响应。然后深入分析了不同坡度、车速及不同超载率条件下的受力状态。分析不同因素下最大剪应力的变化特征。(3)在水平力和垂向力共同作用下,用ABAQUS有限元软件建立长大纵坡含表面裂缝的模型,计算应力强度因子,分析在不同层间接触状态、车速、不同坡度及超载下对应力强度因子的影响。(4)通过Paris公式利用上章计算的应力强度因子,计算出相应的疲劳寿命,找到各因素对疲劳寿命的影响。在以上分析内容的基础上,总结各因素对病害影响的规律,为长大纵坡沥青路面的设计、养护提供理论基础和参考。