排水瀝青路面具有排水、降噪和抗滑等良好的路用性能,其性能來源于混合料內(nèi)部具有連通空隙。由于我國一些季凍區(qū)存在夏季高溫多雨和冬季寒冷冰凍的交替作用,由此引起的路面破壞情況嚴(yán)重。研究表明,在凍融循環(huán)作用下,瀝青混合料的強度和內(nèi)部空隙結(jié)構(gòu)均會發(fā)生改變,進而影響其耐久性、排水等路用性能。另一方面,由于排水性瀝青路面屬于開級配瀝青混合料,路面內(nèi)部具有大空隙,易產(chǎn)生強度低、耐久性差等問題。因此研究排水性瀝青路面中的空隙分布特征及其滲透性、分析凍融循環(huán)作用對排水性瀝青路面強度及空隙結(jié)構(gòu)的影響、揭示排水性瀝青混合料在荷載作用下的力學(xué)響應(yīng)具有重要意義�；诖吮疚囊钥障斗植继卣鳛橹骶�,結(jié)合X-Ray CT技術(shù)、圖像處理技術(shù)、三維重構(gòu)及有限元分析方法,研究排水性瀝青混合料的空隙演變、細(xì)觀結(jié)構(gòu)損傷及其力學(xué)性能衰變過程。此外,本文利用三維重構(gòu)模型分析了排水性瀝青混合料的滲透性,引入圖像的信息熵理論判定瀝青混合料微觀結(jié)構(gòu)損傷。本研究的主要成果如下:首先,按照規(guī)范要求設(shè)計并成型了三種不同級配的排水性瀝青混合料試件,并測量其空隙率和連通空隙率,將其與重構(gòu)計算得到的數(shù)值對比,驗證了重構(gòu)的可靠性。并通過對重構(gòu)模型進行滲透... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 排水瀝青混合料空隙分布特征研究
        1.2.2 凍融循環(huán)作用下排水瀝青混合料空隙及強度演變研究
        1.2.3 排水瀝青混合料的微觀力學(xué)特性研究
    1.3 本文主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
2 瀝青混合料試件制備及參數(shù)測定
    2.1 排水性瀝青混合料試件制備
        2.1.1 原材料試驗
        2.1.2 礦料級配設(shè)計
        2.1.3 瀝青用量的確定
    2.2 空隙率及連通空隙率的測量計算
    2.3 本章小結(jié)
3 排水瀝青混合料空隙分布特征及其滲透性研究
    3.1 瀝青混合料CT圖像三維重構(gòu)
    3.2 瀝青混合料CT圖像的處理和分析
        3.2.1 圖像的預(yù)處理
        3.2.2 圖像的分割
    3.3 OGFC瀝青混合料的空隙分布特征
        3.3.1 空隙率及連通空隙率
        3.3.2 空隙數(shù)量沿試件高度分布
        3.3.3 空隙體積分布
    3.4 瀝青混合料空隙分布的方向差異性研究
    3.5 瀝青混合料滲透性能的方向差異性研究
    3.6 本章小結(jié)
4 基于強度及空隙演變的排水性瀝青混合料細(xì)觀凍融損傷分析
    4.1 凍融循環(huán)作用下排水瀝青混合料強度衰變特性分析
        4.1.1 凍融循環(huán)試驗方案
        4.1.2 凍融循環(huán)對OGFC瀝青混合料強度特性的影響
    4.2 凍融循環(huán)下排水瀝青混合料的空隙演變規(guī)律
        4.2.1 CT掃描和瀝青混合料內(nèi)部空隙結(jié)構(gòu)提取
        4.2.2 凍融循環(huán)下OGFC瀝青混合料空隙演變規(guī)律分析
        4.2.3 基于凍融循環(huán)的OGFC瀝青混合料微結(jié)構(gòu)損傷分析
    4.3 凍融循環(huán)下排水瀝青混合料的信息熵演化特性
        4.3.1 信息熵理論
        4.3.2 凍融循環(huán)下排水瀝青混合料的信息熵演變規(guī)律
    4.4 本章小結(jié)
5 基于空隙分布特征的瀝青路面細(xì)觀損傷特性分析
    5.1 粘彈性理論基礎(chǔ)
    5.2 基于劈裂試驗的瀝青混合料二維損傷特性分析
        5.2.1 二維劈裂試驗虛擬模型的建立
        5.2.2 二維劈裂試驗數(shù)值模擬結(jié)果分析
    5.3 基于單軸壓縮試驗的瀝青混合料三維損傷特性分析
        5.3.1 瀝青混合料三維數(shù)值模型重構(gòu)
        5.3.2 三維單軸壓縮實驗虛擬模型的建立
        5.3.3 三維單軸壓縮試驗數(shù)值模擬結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的多孔瀝青混合料細(xì)觀空隙特征規(guī)律[J]. 基敏雪,王宏暢.  中外公路. 2018(05)
[2]凍融循環(huán)對泡沫瀝青冷再生混合料宏細(xì)觀結(jié)構(gòu)性能的影響[J]. 薄雪峰.  公路. 2018(09)
[3]基于工業(yè)CT的排水瀝青混合料連通空隙特征研究[J]. 肖鑫,張肖寧.  中國公路學(xué)報. 2016(08)
[4]基于工業(yè)CT排水性瀝青混合料空隙分布特征研究[J]. 陳立春.  公路工程. 2016(01)
[5]瀝青混合料初始空隙分布研究[J]. 顏川奇,楊軍,左娜,焦麗亞.  中外公路. 2015(05)
[6]多孔瀝青混合料的細(xì)觀空隙特征與影響規(guī)律[J]. 蔣瑋,沙愛民,肖晶晶,王振軍.  同濟大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(01)
[7]基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的瀝青混合料運動特性[J]. 沙愛民,李亞非,秦雯.  長安大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(06)
[8]基于數(shù)字圖像處理與概率統(tǒng)計方法的VCAmix研究[J]. 吳文亮,王端宜,張肖寧,李智.  同濟大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(12)
[9]Analysis of crack propagation in concrete structures with structural information entropy[J]. BAO TengFei1’2, PENG Yan1’2, CONG PeiJiang1’2 & WANG JiaLin1’2 1 State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering, Hohai University, Nanjing 210024, China; 2 National Engineering Research Center ofWater Resources Efficient Utilization and Engineering Safety, Hohai University, Nanjing 210024, China.  Science China（Technological Sciences）. 2010(07)
[10]礦料級配對多孔瀝青混合料空隙分布特性的影響[J]. 裴建中,張嘉林,常明豐.  中國公路學(xué)報. 2010(01)

博士論文
[1]基于界面行為的多孔瀝青混合料凍融損傷特性研究[D]. 易軍艷.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[2]基于X-ray CT和有限元方法的瀝青混合料三維重構(gòu)與數(shù)值試驗研究[D]. 萬成.華南理工大學(xué) 2010

碩士論文
[1]基于空隙特征的排水瀝青混合料級配設(shè)計方法研究[D]. 侯新月.桂林電子科技大學(xué) 2019
[2]透水瀝青混合料組成設(shè)計及應(yīng)用研究[D]. 杜文彬.北京交通大學(xué) 2019
[3]基于粘彈性模型的瀝青路面力學(xué)性能研究[D]. 李濤.新疆大學(xué) 2019
[4]多孔瀝青橡膠混合料細(xì)觀結(jié)構(gòu)及滲透性能優(yōu)化研究[D]. 李翔.廣州大學(xué) 2019
[5]基于空隙分布特征的排水瀝青混合料損傷特性研究[D]. 張富強.蘭州交通大學(xué) 2019
[6]多孔瀝青混合料細(xì)觀結(jié)構(gòu)及空隙衰變研究[D]. 基敏雪.南京林業(yè)大學(xué) 2018
[7]水—荷載耦合作用下瀝青混合料細(xì)觀尺度域損傷特性研究[D]. 繆逸辰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[8]基于表面模型的四面體化方法研究及應(yīng)用[D]. 陳偉強.南昌航空大學(xué) 2014
[9]船舶發(fā)動機天然氣應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 馬志超.武漢理工大學(xué) 2012
[10]從表面模型生成四面體網(wǎng)格的算法研究[D]. 田素壘.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2012



本文編號：3183849