發(fā)布時(shí)間：2022-01-06 09:20

　　全厚式瀝青路面作為一種近年來(lái)發(fā)展前景廣闊的厚層瀝青混凝土鋪面結(jié)構(gòu),相比其他傳統(tǒng)類型的瀝青路面,具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):路面破壞被限制在表面層,不需大的結(jié)構(gòu)性重修;后期維護(hù)和使用成本大幅降低;可作為長(zhǎng)壽命路面持續(xù)發(fā)展。針對(duì)港區(qū)道路相較于普通公路對(duì)路面的結(jié)構(gòu)性能要求更高這一問題,全厚式瀝青路面給出了一種新的設(shè)計(jì)選擇。鑒于國(guó)內(nèi)對(duì)此方面的研究仍然較少,本文將對(duì)全厚式瀝青路面在港區(qū)道路的設(shè)計(jì)使用進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力性能方面的研究,主要工作如下:首先,本文參照《港口道路與堆場(chǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求,確定了港區(qū)道路鋪面形式的設(shè)計(jì)類型、使用年限及鋪面結(jié)構(gòu)的荷載等級(jí)等,闡明了全厚式瀝青路面在結(jié)構(gòu)類型、路面基層材料等方面的設(shè)計(jì)規(guī)定。針對(duì)全厚式瀝青路面結(jié)構(gòu)所采用的瀝青混合料的性能要求通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行探究。并根據(jù)現(xiàn)行的《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》總結(jié)得到瀝青層層底拉應(yīng)變和抗車轍性能兩個(gè)設(shè)計(jì)指標(biāo),作為后續(xù)章節(jié)中的結(jié)構(gòu)受力性能研究的對(duì)比指標(biāo)。其次,采用有限元方法,對(duì)比分析全厚式、半剛性基層、復(fù)合式三種瀝青路面結(jié)構(gòu)在力學(xué)性能上的差異。由模擬計(jì)算得出的結(jié)構(gòu)變形、層底拉應(yīng)變、最大剪應(yīng)力三個(gè)角度入手,并考慮經(jīng)濟(jì)效益的影響,探討全厚式結(jié)構(gòu)應(yīng)用的可行性。在... 

【文章來(lái)源】：湖北工業(yè)大學(xué)湖北省

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

瀝青混合料三種結(jié)構(gòu)

湖北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文16a)裝樣b)刮樣圖2.2動(dòng)態(tài)剪切流變?cè)囼?yàn)根據(jù)趙麗華、李峰等[43~44]的研究，摻用一定比例水鎂石纖維(FB)和玄武巖纖維(BF)的瀝青，在力學(xué)性能上有著很好的表現(xiàn)。因此本節(jié)就0%纖維、只摻水鎂石纖維、水鎂石纖維摻量：玄武巖纖維摻量=4:1、3:2、2:3、1:4、只摻玄武巖纖維，七種纖維配比的瀝青試樣進(jìn)行動(dòng)態(tài)剪切試驗(yàn)，其中纖維摻量均設(shè)為0.3%，粉膠比均設(shè)為0.8[45]。由現(xiàn)有的許多關(guān)于路面環(huán)境因素的相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，高溫季節(jié)，瀝青道路的路表可達(dá)到五六十?dāng)z氏度，因此在實(shí)驗(yàn)前我們將程序的起始溫度設(shè)置為58℃，電腦會(huì)自動(dòng)以每6攝氏度為一個(gè)區(qū)間不斷升溫，最終完成四組溫度的測(cè)試。動(dòng)態(tài)剪切試驗(yàn)結(jié)果見表2.7。表2.7動(dòng)態(tài)剪切試驗(yàn)結(jié)果纖維類型溫度(℃)相位角（δ/°）復(fù)數(shù)模量(G*/kPa)車轍因子(G*/sinδ/kPa)0%纖維5878.5610.3210.5326480.747.157.2457082.464.344.3817684.782.572.579FB5878.1611.6011.8546480.118.038.156

湖北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文273.2.5網(wǎng)格劃分網(wǎng)格劃分是整個(gè)模擬過(guò)程中很關(guān)鍵的一環(huán)，合適的劃分可以讓結(jié)果更為精確，并且盡可能地在計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力限制下得到結(jié)果。本文中的模擬是劃分二維平面實(shí)體網(wǎng)格，在建立草圖剖分部件的時(shí)候，先將路面各層結(jié)構(gòu)劃分開來(lái)，再將車輛輪胎的輪廓邊界沿路面深度方向劃分，這樣就給整體結(jié)構(gòu)有了初步的區(qū)域劃分。在此基礎(chǔ)之上，設(shè)置單元尺寸為0.05m進(jìn)行模型布種，并自動(dòng)劃分。隨后，為了減小計(jì)算量并保持分析結(jié)果準(zhǔn)確性，再重新給輪胎作用范圍外的兩側(cè)區(qū)域以及土基區(qū)域進(jìn)行一定偏心率的邊劃分，使得越靠近輪胎荷載的單元?jiǎng)澐衷綖榧?xì)密，其他地方的單元尺寸則會(huì)相對(duì)大一些。在進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整后，劃分網(wǎng)格后的路面結(jié)構(gòu)模型有近4500個(gè)節(jié)點(diǎn)單元，可以滿足一定精度上的計(jì)算分析，其中，P1荷載等級(jí)下的網(wǎng)格劃分如圖3.1所示，P2荷載等級(jí)下的網(wǎng)格劃分與其相似，只在荷載作用寬度上有所差異：圖3.1P1等級(jí)下路面結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分結(jié)果從P1等級(jí)下路面結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，輪胎荷載作用處的網(wǎng)格最小，也最接近方形，可以更為接近地體現(xiàn)輪胎荷載作用處路面結(jié)構(gòu)的復(fù)雜力學(xué)響應(yīng)。為盡量保證三種路面結(jié)構(gòu)形式劃分的一致，除各層層厚及P1與P2等級(jí)下輪胎作用寬度按實(shí)際計(jì)算輸入，其他劃分類型與方式均保持不變。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于DSR瀝青性能研究綜述[J]. 杜鵬,烏蘭,張國(guó)宏.  廣州化工. 2018(16)
[2]基于Abaqus蠕變本構(gòu)的重載路面車轍分析[J]. 宋海云.  結(jié)構(gòu)工程師. 2018(03)
[3]連續(xù)變溫瀝青路面車轍變形數(shù)值模擬[J]. 張?zhí)m峰.  公路交通科技. 2018(02)
[4]基于蠕變模型的瀝青混合料車轍有限元分析[J]. Barugahare Javilla,方昊,磨煉同.  武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2018(01)
[5]面層瀝青混合料抗壓回彈模量的取值[J]. 周雪艷,馬骉,田宇翔,王小慶.  江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(05)
[6]港區(qū)道路及堆場(chǎng)病害原因與措施研究[J]. 葉菲.  住宅與房地產(chǎn). 2015(28)
[7]港區(qū)重型荷載作用下全厚式瀝青鋪面設(shè)計(jì)[J]. 徐剛,袁靜波,唐乃膨.  中國(guó)港灣建設(shè). 2014(10)
[8]全厚式瀝青在重載作用下港區(qū)鋪面中的應(yīng)用[J]. 汪日燈,袁靜波.  水運(yùn)工程. 2014(06)
[9]全厚式高模量瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及力學(xué)分析[J]. 李濤,劉寧,張濤.  公路. 2013(04)
[10]全厚式瀝青面層車轍控制標(biāo)準(zhǔn)探討[J]. 關(guān)宏信,張起森,徐暘,羅增杰.  土木工程學(xué)報(bào). 2011(09)

博士論文
[1]柔性基層瀝青路面性能觀測(cè)預(yù)估研究[D]. 劉偉.長(zhǎng)安大學(xué) 2015
[2]玄武巖纖維對(duì)瀝青混合料性能影響機(jī)理的研究[D]. 趙麗華.大連理工大學(xué) 2013

碩士論文
[1]基于數(shù)值模擬的港區(qū)瀝青路面受力特性研究[D]. 祝海娟.大連海事大學(xué) 2017
[2]瀝青穩(wěn)定碎石設(shè)計(jì)方法與施工技術(shù)研究[D]. 張亮.河北工業(yè)大學(xué) 2014
[3]水鎂石纖維混凝土的耐久性研究[D]. 李鋒.長(zhǎng)安大學(xué) 2012
[4]柔性基層瀝青路面疲勞壽命分析[D]. 高智杰.重慶交通大學(xué) 2010
[5]連續(xù)配筋混凝土復(fù)合式路面瀝青面層及粘結(jié)層研究[D]. 張作仁.重慶交通大學(xué) 2010
[6]大連集裝箱港區(qū)道路交通網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)與研究[D]. 劉巖.南京理工大學(xué) 2010
[7]廣西地區(qū)全厚式瀝青路面材料與力學(xué)性能研究[D]. 張永德.重慶交通大學(xué) 2008
[8]港口對(duì)港口城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響研究[D]. 王濤.中國(guó)海洋大學(xué) 2008
[9]武漢市交通擁堵問題研究[D]. 李羅明.武漢理工大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3572191