基于DEM的舊水泥混凝土路面加鋪ATB層破壞模式與評價(jià)方法
發(fā)布時(shí)間:2021-10-23 18:09
近年來,我國大部分早期修建的水泥混凝土路面已經(jīng)接近甚至超過設(shè)計(jì)年限,并且那些未達(dá)到設(shè)計(jì)年限的也因?yàn)榻煌亢洼S載的迅速增加出現(xiàn)斷板、板邊板角碎裂、錯(cuò)臺、脫空等病害。目前工程上常用的舊水泥混凝土修復(fù)技術(shù)是加鋪瀝青層,該措施可以改善水泥混凝土路面的平整度,延長路面的使用壽命,但是水泥混凝土路面加鋪瀝青層仍存在反射裂縫和車轍等病害;诖,本文通過離散元數(shù)值模擬、室內(nèi)試驗(yàn)驗(yàn)證兩種技術(shù)手段研究瀝青加鋪層反射裂縫和車轍的力學(xué)響應(yīng)指標(biāo)與瀝青加鋪層厚度、層間粘結(jié)強(qiáng)度之間的關(guān)系。首先,基于EDEM離散元軟件,采用Hertz-Mindlin模型描述瀝青穩(wěn)定碎石層材料顆粒間的粘結(jié)作用,采用Linear Cohesion模型刻畫水泥混凝土板與加鋪瀝青穩(wěn)定碎石層間的粘結(jié)效果,最終構(gòu)建了既有水泥混凝土板加鋪瀝青穩(wěn)定碎石層的離散元模型,并通過加鋪路面結(jié)構(gòu)設(shè)置不同層間粘結(jié)材料的室內(nèi)直剪試驗(yàn),確定了加鋪路面結(jié)構(gòu)EDEM離散元仿真的模型參數(shù),得到了不同層間粘結(jié)材料下進(jìn)行離散元模擬時(shí)的層間黏附能量密度值。其次,對水泥混凝土路面加鋪瀝青層存在的反射裂縫、車轍破壞進(jìn)行了離散元模擬,并且分析了其與瀝青加鋪層厚度、層間粘結(jié)強(qiáng)度之間...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
三種反射裂縫擴(kuò)展模式受力示意圖
哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文3.3 舊水泥混凝土板加鋪瀝青結(jié)構(gòu)的離散元模型構(gòu)建3.3.1 瀝青穩(wěn)定碎石混合料顆粒模型ATB-25 瀝青穩(wěn)定碎石層由集料、瀝青、礦粉三部分組成,而在 EDEM 模擬程中將瀝青、礦粉、部分細(xì)集料裹附在集料的表面,作為集料與集料之間的粘材料,瀝青砂漿的粘結(jié)層厚度采用 1mm。在 EDEM 軟件模擬過程中,通過 ATB-25 瀝青穩(wěn)定碎石層的法向剛度、剪剛度、抗壓強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度確定瀝青砂漿的材料參數(shù),并且輸入集料的泊松比剪切模量。查找 EDEM 的材料數(shù)據(jù)庫,在前處理顆粒建模面板中導(dǎo)入混凝土集料的粒模型,如圖 3-2a)所示,通過球形計(jì)算單元的填充,使其形成具有集料表面形的顆粒體如圖 3-2b)所示,ATB-25 瀝青穩(wěn)定碎石層集料的最大粒徑取值26.5mm。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文定碎石層的長度 200mm 和寬度 50mm 輸入模型 得 到 ATB-25 瀝 青 混 合 料 顆 粒 產(chǎn) 生 的 200mm長方體。設(shè)置合理的 ATB-25 瀝青穩(wěn)定碎青穩(wěn)定碎石層的密度和體積確定瀝青混凝土的質(zhì)量態(tài)產(chǎn)生,產(chǎn)生速率為 1000kg/s,當(dāng)瀝青混合料顆粒5 瀝青混合料壓到指定的高度,形成 ATB-25 瀝青建模過程中,將水泥混凝土的泊松比、剪切模量 Linear Cohesion 模 型 , 并 且 將 水 泥 混 凝 50mm輸入模型中,然后再設(shè)置 ATB-25 瀝青穩(wěn)定粘結(jié)參數(shù)。的建模過程得到如圖 3-3 所示的水泥混凝土加鋪 泥混凝土與 ATB-25 瀝青穩(wěn)定碎石層的層間粘結(jié)能為瀝青加鋪層破壞的影響因素,因此有必要對水能力進(jìn)行試驗(yàn)測試,并且對模型參數(shù)進(jìn)行確定。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]經(jīng)編復(fù)合聚酯玻纖布防反射裂縫性能試驗(yàn)[J]. 周剛,李汝凱,王火明,李文輝. 中國公路學(xué)報(bào). 2016(02)
[2]瀝青混合料試件層間粘結(jié)剪切強(qiáng)度影響因素研究[J]. 周文,陳志福,熊志華,李政安,陳赟. 中外公路. 2011(06)
[3]泗許高速公路橡膠瀝青碎石封層施工技術(shù)研究[J]. 耿京芳,戚云生. 公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版). 2011(05)
[4]級配碎石基層對瀝青路面反射裂縫抑制機(jī)理分析[J]. 張海,馬光超,張敏江,馬靜. 沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(02)
[5]瀝青穩(wěn)定碎石基層抗反射裂縫能力評價(jià)方法[J]. 馮新軍,郝培文,查旭東. 中國公路學(xué)報(bào). 2011(02)
[6]復(fù)合式路面層間夾層抗反射裂縫能力的模擬試驗(yàn)[J]. 凌天清,李修磊,張劍,周啟偉,張曙光,鄭智能. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(04)
[7]瀝青加鋪層夾層材料抗反射裂縫性能研究[J]. 王選倉,劉凱,李善強(qiáng). 建筑材料學(xué)報(bào). 2010(02)
[8]級配碎石瀝青路面反射裂縫擴(kuò)展及壽命研究[J]. 王宏暢,黃曉明. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(07)
[9]基于離散元方法的瀝青混合料虛擬斷裂試驗(yàn)(英文)[J]. 陳俊,黃曉明. Journal of Southeast University(English Edition). 2009(04)
[10]高粘性瀝青應(yīng)力吸收層防治反射裂縫研究[J]. 譚憶秋,石昆磊,李麗敏,陳國明,紀(jì)倫. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(02)
博士論文
[1]基于DEM的瀝青混合料低溫?cái)嗔烟匦缘暮昙?xì)觀分析[D]. 任皎龍.東南大學(xué) 2017
[2]橡膠瀝青應(yīng)力吸收層結(jié)構(gòu)行為與路用性能研究[D]. 蔡燕霞.長安大學(xué) 2016
[3]基于交通荷載橫向重分布的瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)新技術(shù)研究[D]. 王志.長安大學(xué) 2012
[4]舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)研究[D]. 楊斌.長安大學(xué) 2005
[5]交通荷載下瀝青類路面疲勞損傷開裂研究[D]. 周志剛.中南大學(xué) 2003
碩士論文
[1]廣西地區(qū)高速公路水泥混凝土路面瀝青加鋪層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究[D]. 滿新耀.長安大學(xué) 2018
[2]廣西水泥路面加鋪瀝青面層反射裂縫防治技術(shù)研究[D]. 王小華.長安大學(xué) 2017
[3]城市道路水泥混凝土路面瀝青加鋪層設(shè)計(jì)技術(shù)研究[D]. 魏琳.重慶交通大學(xué) 2016
[4]舊水泥混凝土路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)與維修技術(shù)研究[D]. 雷磊.長安大學(xué) 2015
[5]瀝青路面病害分析與加鋪層處治方案研究[D]. 柳海龍.長安大學(xué) 2014
[6]基于高滲透乳化瀝青的層間粘結(jié)研究[D]. 徐磊.沈陽建筑大學(xué) 2011
[7]舊水泥混凝土路面瀝青加鋪技術(shù)研究[D]. 肖金軍.長沙理工大學(xué) 2007
[8]動(dòng)荷載作用下瀝青路面結(jié)構(gòu)響應(yīng)研究[D]. 劉立安.長安大學(xué) 2002
[9]舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層溫度應(yīng)力分析[D]. 劉悅.長安大學(xué) 2000
本文編號:3453652
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
三種反射裂縫擴(kuò)展模式受力示意圖
哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文3.3 舊水泥混凝土板加鋪瀝青結(jié)構(gòu)的離散元模型構(gòu)建3.3.1 瀝青穩(wěn)定碎石混合料顆粒模型ATB-25 瀝青穩(wěn)定碎石層由集料、瀝青、礦粉三部分組成,而在 EDEM 模擬程中將瀝青、礦粉、部分細(xì)集料裹附在集料的表面,作為集料與集料之間的粘材料,瀝青砂漿的粘結(jié)層厚度采用 1mm。在 EDEM 軟件模擬過程中,通過 ATB-25 瀝青穩(wěn)定碎石層的法向剛度、剪剛度、抗壓強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度確定瀝青砂漿的材料參數(shù),并且輸入集料的泊松比剪切模量。查找 EDEM 的材料數(shù)據(jù)庫,在前處理顆粒建模面板中導(dǎo)入混凝土集料的粒模型,如圖 3-2a)所示,通過球形計(jì)算單元的填充,使其形成具有集料表面形的顆粒體如圖 3-2b)所示,ATB-25 瀝青穩(wěn)定碎石層集料的最大粒徑取值26.5mm。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文定碎石層的長度 200mm 和寬度 50mm 輸入模型 得 到 ATB-25 瀝 青 混 合 料 顆 粒 產(chǎn) 生 的 200mm長方體。設(shè)置合理的 ATB-25 瀝青穩(wěn)定碎青穩(wěn)定碎石層的密度和體積確定瀝青混凝土的質(zhì)量態(tài)產(chǎn)生,產(chǎn)生速率為 1000kg/s,當(dāng)瀝青混合料顆粒5 瀝青混合料壓到指定的高度,形成 ATB-25 瀝青建模過程中,將水泥混凝土的泊松比、剪切模量 Linear Cohesion 模 型 , 并 且 將 水 泥 混 凝 50mm輸入模型中,然后再設(shè)置 ATB-25 瀝青穩(wěn)定粘結(jié)參數(shù)。的建模過程得到如圖 3-3 所示的水泥混凝土加鋪 泥混凝土與 ATB-25 瀝青穩(wěn)定碎石層的層間粘結(jié)能為瀝青加鋪層破壞的影響因素,因此有必要對水能力進(jìn)行試驗(yàn)測試,并且對模型參數(shù)進(jìn)行確定。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[4]級配碎石基層對瀝青路面反射裂縫抑制機(jī)理分析[J]. 張海,馬光超,張敏江,馬靜. 沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(02)
[5]瀝青穩(wěn)定碎石基層抗反射裂縫能力評價(jià)方法[J]. 馮新軍,郝培文,查旭東. 中國公路學(xué)報(bào). 2011(02)
[6]復(fù)合式路面層間夾層抗反射裂縫能力的模擬試驗(yàn)[J]. 凌天清,李修磊,張劍,周啟偉,張曙光,鄭智能. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(04)
[7]瀝青加鋪層夾層材料抗反射裂縫性能研究[J]. 王選倉,劉凱,李善強(qiáng). 建筑材料學(xué)報(bào). 2010(02)
[8]級配碎石瀝青路面反射裂縫擴(kuò)展及壽命研究[J]. 王宏暢,黃曉明. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(07)
[9]基于離散元方法的瀝青混合料虛擬斷裂試驗(yàn)(英文)[J]. 陳俊,黃曉明. Journal of Southeast University(English Edition). 2009(04)
[10]高粘性瀝青應(yīng)力吸收層防治反射裂縫研究[J]. 譚憶秋,石昆磊,李麗敏,陳國明,紀(jì)倫. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(02)
博士論文
[1]基于DEM的瀝青混合料低溫?cái)嗔烟匦缘暮昙?xì)觀分析[D]. 任皎龍.東南大學(xué) 2017
[2]橡膠瀝青應(yīng)力吸收層結(jié)構(gòu)行為與路用性能研究[D]. 蔡燕霞.長安大學(xué) 2016
[3]基于交通荷載橫向重分布的瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)新技術(shù)研究[D]. 王志.長安大學(xué) 2012
[4]舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)研究[D]. 楊斌.長安大學(xué) 2005
[5]交通荷載下瀝青類路面疲勞損傷開裂研究[D]. 周志剛.中南大學(xué) 2003
碩士論文
[1]廣西地區(qū)高速公路水泥混凝土路面瀝青加鋪層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究[D]. 滿新耀.長安大學(xué) 2018
[2]廣西水泥路面加鋪瀝青面層反射裂縫防治技術(shù)研究[D]. 王小華.長安大學(xué) 2017
[3]城市道路水泥混凝土路面瀝青加鋪層設(shè)計(jì)技術(shù)研究[D]. 魏琳.重慶交通大學(xué) 2016
[4]舊水泥混凝土路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)與維修技術(shù)研究[D]. 雷磊.長安大學(xué) 2015
[5]瀝青路面病害分析與加鋪層處治方案研究[D]. 柳海龍.長安大學(xué) 2014
[6]基于高滲透乳化瀝青的層間粘結(jié)研究[D]. 徐磊.沈陽建筑大學(xué) 2011
[7]舊水泥混凝土路面瀝青加鋪技術(shù)研究[D]. 肖金軍.長沙理工大學(xué) 2007
[8]動(dòng)荷載作用下瀝青路面結(jié)構(gòu)響應(yīng)研究[D]. 劉立安.長安大學(xué) 2002
[9]舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層溫度應(yīng)力分析[D]. 劉悅.長安大學(xué) 2000
本文編號:3453652
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