本文選題：反射裂縫 + Overlay��； 參考：《武漢工程大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：瀝青路面因其行車舒適已成為道路鋪面工程的主要類型。無論是舊水泥混凝土路面加鋪瀝青面層,還是新建半剛性基層瀝青路面,或是對舊瀝青路面加罩處理,反射裂縫都是瀝青路面常見病害之一。反射裂縫的存在,給雨水進(jìn)入路面提供路徑,雨水會順著基層裂縫進(jìn)一步往下滲以致軟化土基,或滯于加鋪層與下臥層之間,在行車荷載作用下產(chǎn)生極大動水壓力而沖刷基層和瀝青混合料,削減路面強(qiáng)度而導(dǎo)致瀝青路面大面積損壞。但對一條道路而言,出現(xiàn)反射裂縫并不意味著道路完全破壞。只要反射裂縫不擴(kuò)展到路面頂部,雨水不進(jìn)入道路內(nèi)部,損壞就不會加劇。要研究反射裂縫的擴(kuò)展特性,就需要了解斷裂力學(xué)里關(guān)于裂紋擴(kuò)展速率的研究。即著名的Paris公式,現(xiàn)今工程應(yīng)用中裂紋擴(kuò)展預(yù)估模型的基礎(chǔ),其形式為:其中N-荷載作用次數(shù);c-裂縫長度;ΔK-應(yīng)力強(qiáng)度因子變化值;A、n-材料的斷裂參數(shù)。本課題在目前已有的研究成果上,結(jié)合Overlay Tester試驗(yàn)方法,針對武漢地區(qū)特有的環(huán)境因素和材料因素,試圖獲取裂縫擴(kuò)展預(yù)估模型Paris公式中的斷裂參數(shù)A和n值。為后續(xù)準(zhǔn)確預(yù)估瀝青混合料的疲勞裂紋擴(kuò)展壽命(裂紋的萌生,裂紋的擴(kuò)展)提供支持。本文首先簡要介紹反射裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)展機(jī)理及Overlay Tester試驗(yàn)方法;其次通過數(shù)值有限元分析軟件建立裂紋擴(kuò)展模型,計(jì)算分析實(shí)際瀝青路面反射裂縫產(chǎn)生與擴(kuò)展的情況;同時建立Overlay Tester計(jì)算模型,分析在特定試驗(yàn)條件下,應(yīng)力強(qiáng)度因子SIF隨裂縫擴(kuò)展長度c的關(guān)系;然后進(jìn)行Overlay Tester試驗(yàn)獲取荷載作用次數(shù)與單圈最大荷載的關(guān)系,結(jié)合數(shù)學(xué)回歸所得歸一化單圈最大荷載與裂紋擴(kuò)展長度的關(guān)系,求得裂紋擴(kuò)展長度c和荷載作用次數(shù)N的關(guān)系;對比Paris公式特點(diǎn)分析計(jì)算斷裂參數(shù)A和n值;最后對基于武漢地區(qū)的實(shí)際溫度、材料通過試驗(yàn)驗(yàn)證求解A、n值。
[Abstract]:Asphalt pavement has become the main type of road pavement because of its driving comfort. Whether the old cement concrete pavement is overlaid with asphalt surface, the semi-rigid base asphalt pavement is built, or the old asphalt pavement is covered, the reflection crack is one of the common diseases of asphalt pavement. The presence of reflective cracks provides a path for Rain Water to enter the road, and Rain Water seeps further down the base crack to soften the soil foundation, or lag between the overlay and the underlying layer. Under the action of driving load, great hydrodynamic pressure is produced and the base course and asphalt mixture are washed away, and the strength of the pavement is reduced, which results in the extensive damage of the asphalt pavement. But for a road, the presence of reflective cracks does not mean that the road is completely destroyed. As long as the reflective cracks do not extend to the top of the road and the Rain Water does not enter the road, the damage will not worsen. In order to study the propagation characteristics of reflective cracks, it is necessary to study the crack propagation rate in fracture mechanics. This is the famous Paris formula, which is the basis of the prediction model of crack growth in current engineering applications, in which the N- loading times and the crack length, and the variation of 螖 K-stress intensity factor are the fracture parameters of the material. Based on the existing research results and the Overlay Tester test method, this paper attempts to obtain the fracture parameters A and n in the Paris formula of the fracture propagation prediction model, aiming at the special environmental and material factors in Wuhan area. It provides support for predicting the fatigue crack propagation life (crack initiation, crack propagation) of asphalt mixture. In this paper, the mechanism of reflection crack generation and propagation and the Overlay Tester test method are briefly introduced, and then the crack propagation model is established by numerical finite element analysis software, and the actual asphalt pavement reflection crack generation and propagation is calculated and analyzed. At the same time, the Overlay Tester model is established to analyze the relationship between stress intensity factor (SIF) and crack propagation length c under specific test conditions, and then the relationship between the number of loads and the maximum load of single circle is obtained by Overlay Tester test. Based on the relationship between the normalized single loop maximum load and the crack propagation length, the relationship between the crack propagation length c and the number of loads N is obtained, and the fracture parameters A an dna re calculated by comparing the characteristics of the Paris formula. Finally, based on the actual temperature in Wuhan area, the material is verified by experiments to solve the value of an.
【學(xué)位授予單位】：武漢工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U414

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本文編號：1912580