含典型裂紋瀝青路面開裂擴展特性研究
本文選題:瀝青路面 + 路面裂紋 ; 參考:《西南交通大學》2017年碩士論文
【摘要】:由于瀝青路面長期承受外界環(huán)境與車輛荷載的反復作用,因此將會產(chǎn)生各種形式的破損病害,開裂作為其中最主要的破損形式,將對瀝青路面結構的連續(xù)性與整體性造成嚴重的破壞。針對含典型裂紋瀝青路面分別在溫度荷載以及移動輪載作用下開裂擴展特性的分析可以更加深刻地揭示瀝青路面的開裂行為,同時還可以為工程師提供路面設計與維護的技術指導,因此積極開展該項研究具有十分重要的意義。本文分別以含單條溫度橫向裂紋瀝青路面、含雙條橫向表面裂紋瀝青路面以及含縱橫向雙裂紋瀝青路面為研究對象,針對上述路面在各類因素影響下的開裂擴展特性進行了較為深入的理論研究,論文主要研究工作有:(1)基于含溫縮裂紋瀝青路面有限元模型,結合兩次寒潮下的氣候條件,分析了表面裂紋在24h內(nèi)溫度荷載下開裂擴展特性,并研究了典型溫度場下裂紋在移動荷載作用下的擴展特性,在此基礎上比較了兩種上面層材料SMA-13與AC-13的抗開裂性能。(2)針對雙Top-Down表面裂紋開裂擴展特性問題建立瀝青路面有限元模型,重點研究了雙裂紋間距D在雙表面裂紋處于移動荷載作用下擴展時所引起的干涉效應,并討論了路面結構形式(半剛性基層、倒裝式、組合式)、上中面層層間接觸狀況以及荷載的移動速度對表面裂紋擴展的影響。(3)參考半剛性基層瀝青路面常見的開裂形式,建立同時含縱向表面裂紋以及橫向基層反射裂紋的半剛性基層瀝青路面有限元模型,分析了雙裂紋間距和反射裂紋深度對裂紋擴展的影響,基于疲勞斷裂力學理論分析了不同荷載狀態(tài)下表面裂紋的斷裂疲勞壽命,并就反射裂紋的防治措施進行了相關的計算分析,從而為反射開裂的預防提供理論支撐。
[Abstract]:Because asphalt pavement is subjected to the repeated action of external environment and vehicle load for a long time, it will produce various kinds of damage diseases, among which cracking is the most important form of damage. It will cause serious damage to the continuity and integrity of asphalt pavement structure. The analysis of crack propagation characteristics of asphalt pavement with typical cracks under the action of temperature load and moving wheel load can reveal the cracking behavior of asphalt pavement more deeply. At the same time, it can also provide technical guidance for engineers in pavement design and maintenance, so it is of great significance to actively carry out the research. In this paper, the asphalt pavement with a single temperature transverse crack, a bituminous pavement with two transverse surface cracks and a bituminous pavement with a longitudinal and transverse crack are taken as the research objects. Based on the finite element model of asphalt pavement with temperature shrinkage crack and combined with the climatic conditions under two cold surges, this paper makes a deep theoretical study on the crack propagation characteristics of the pavement mentioned above under the influence of various factors. The main research work in this paper is: 1) based on the finite element model of asphalt pavement with temperature shrinkage cracks. The crack propagation behavior of surface crack under temperature load within 24 hours is analyzed, and the crack propagation behavior under moving load in typical temperature field is studied. On this basis, the crack resistance of SMA-13 and AC-13 is compared. (2) the finite element model of asphalt pavement is established to solve the problem of crack propagation on the surface of double Top-Down. The interference effect caused by the double crack spacing D propagating under moving load on the double surface crack is studied, and the pavement structure form (semi-rigid base, inverted type) is discussed. The influence of the contact condition between the upper and middle surface layers and the moving speed of the load on the surface crack propagation. (3) referring to the common cracking forms of the semi-rigid base asphalt pavement, The finite element model of semi-rigid asphalt pavement with longitudinal surface crack and transverse base reflecting crack is established, and the influence of double crack spacing and reflection crack depth on crack propagation is analyzed. Based on the theory of fatigue fracture mechanics, the fracture fatigue life of surface cracks under different loads is analyzed, and the preventive measures of reflective cracks are calculated and analyzed in order to provide theoretical support for the prevention of reflective cracks.
【學位授予單位】:西南交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:U418.6
【參考文獻】
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,本文編號:1808384
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