發(fā)布時間：2017-10-25 09:15

  本文關(guān)鍵詞：舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)的力學研究

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【摘要】：近些年來,許多早期修建的水泥混凝土路面已經(jīng)達到或接近使用壽命,道路損壞嚴重,我國目前對于舊路改建采取的主要形式是在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青面層。但在外荷載作用下,由于舊水泥混凝土路面存在的接縫、裂縫等缺陷或病害,很容易導致加鋪層產(chǎn)生反射裂縫。為了合理設(shè)計瀝青加鋪層結(jié)構(gòu),有效緩解舊水泥混凝土路面加鋪層反射裂縫病害,建立有限元模型,運用數(shù)值模擬分析外荷載作用下接縫處瀝青加鋪層底應(yīng)力隨加鋪層結(jié)構(gòu)參數(shù)變化的規(guī)律；通過室內(nèi)施加彎拉應(yīng)力與剪切應(yīng)力的疲勞試驗模擬行車荷載作用下不同加鋪層結(jié)構(gòu)試件的反射裂縫發(fā)生發(fā)展變化,評價幾種常見防治反射裂縫措施效能的優(yōu)劣。研究結(jié)果表明：隨車輪軸載的增加,接縫處瀝青加鋪層底的應(yīng)力明顯增加；加鋪層厚度的增加可以顯著降低接縫處瀝青加鋪層底應(yīng)力,有效降低反射裂縫產(chǎn)生的可能,加鋪層厚度不宜小于1Ocm,推薦厚度12-16cm；隨著加鋪層模量的增加,接縫處瀝青加鋪層荷載應(yīng)力、溫度應(yīng)力以及耦合應(yīng)力均逐漸升高,但趨勢較為平緩,建議加鋪層模量在1400-2000MPa范圍內(nèi)；在相同荷載作用下,綜合地基模量越小,接縫處變形和加鋪層底應(yīng)力越大,容易引起反射裂縫,建議綜合地基模量不低于100 MPa；降溫幅度變化對加鋪層底溫度應(yīng)力變化影響顯著,隨著降溫幅度的增大,接縫處瀝青加鋪層底應(yīng)力迅速增長；室內(nèi)疲勞試驗證明在荷載作用下,接縫處瀝青加鋪層底部由于應(yīng)力集中而產(chǎn)生裂縫,進一步發(fā)展導致加鋪層斷裂；土工布可以吸收并擴散一部分應(yīng)力,它的效用體現(xiàn)在加鋪層即將或已經(jīng)斷裂之后,降低裂縫的擴展速度和寬度,與瀝青加鋪層共同承擔應(yīng)力；對比分析疲勞試驗結(jié)果可知,應(yīng)力吸收層具有極好的抗疲勞能力、彈性恢復能力及較高的拉伸能力,接縫處應(yīng)力吸收層發(fā)揮自身變形大的優(yōu)勢吸收了荷載應(yīng)力,故無論是彎拉還是剪切作用,應(yīng)力吸收層對反射裂縫的防治與延緩均有良好的效果。
【關(guān)鍵詞】：瀝青混凝土加鋪層 應(yīng)力分析 反射裂縫 疲勞試驗
【學位授予單位】：東北林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U416.216
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 研究的背景、目的及意義8-10
• 1.1.1 研究背景8-9
• 1.1.2 研究目的及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 加鋪層結(jié)構(gòu)力學分析研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 復合式路面防治反射裂縫技術(shù)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線12-14
• 1.3.1 研究內(nèi)容12
• 1.3.2 技術(shù)路線12-14
• 2 舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)荷載應(yīng)力分析14-28
• 2.1 材料強度理論14-15
• 2.1.1 最大拉應(yīng)力理論14
• 2.1.2 最大剪應(yīng)力理論14-15
• 2.1.3 形狀改變比能理論15
• 2.2 有限元分析模型及計算參數(shù)15-19
• 2.2.1 ABAQUS有限元軟件簡介15-16
• 2.2.2 計算模型及參數(shù)16-18
• 2.2.3 模型可靠性驗證18-19
• 2.3 瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析19-27
• 2.3.1 車輪軸載對加鋪層結(jié)構(gòu)的影響19-21
• 2.3.2 加鋪層厚度對加鋪層結(jié)構(gòu)的影響21-22
• 2.3.3 加鋪層模量對加鋪層結(jié)構(gòu)的影響22-24
• 2.3.4 綜合地基模量對加鋪層結(jié)構(gòu)的影響24-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 3 瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力及耦合應(yīng)力分析28-37
• 3.1 溫度場計算基本理論28-31
• 3.2 溫度計算模型參數(shù)31-34
• 3.2.1 降溫幅度對加鋪層結(jié)構(gòu)的影響31-32
• 3.2.2 加鋪層厚度對加鋪層結(jié)構(gòu)的影響32-33
• 3.2.3 加鋪層模量對加鋪層結(jié)構(gòu)的影響33-34
• 3.3 耦合應(yīng)力作用下瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析34-36
• 3.3.1 加鋪層厚度變化對加鋪層結(jié)構(gòu)的影響34-35
• 3.3.2 加鋪層模量變化對加鋪層結(jié)構(gòu)的影響35-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 4 室內(nèi)反射裂縫模擬試驗37-48
• 4.1 反射裂縫擴展模式37-39
• 4.2 反射裂縫擴展階段39-40
• 4.3 反射裂縫MTS疲勞對比試驗40-47
• 4.3.1 彎拉疲勞試驗40-44
• 4.3.2 剪切疲勞試驗44-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 結(jié)論48-49
• 參考文獻49-52
• 附錄52-53
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文53-54
• 致謝54-55

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2 廖e，

本文編號：1093048