高溫多雨條件下二級公路瀝青路面結(jié)構(gòu)與材料優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2022-12-22 20:33
半剛性基層瀝青路面早期就出現(xiàn)車轍、裂縫和水損害等病害;由于江西省高溫多雨的氣候特征,早期病害更為嚴(yán)重。因此,本文基于江西境內(nèi)G316福蘭線資溪花山界至南城改擴(kuò)建工程,針對高溫多雨條件,對水泥穩(wěn)定碎石基層瀝青路面結(jié)構(gòu)與材料進(jìn)行優(yōu)化研究,以達(dá)到提高其路用性能的目的,為相同氣候條件下的瀝青路面設(shè)計提供參考。本文經(jīng)過系統(tǒng)的調(diào)研、有限元數(shù)值分析和試驗(yàn)研究,取得以下幾個方面的成果:(1)調(diào)查了江西省各個市區(qū)的氣候狀況,進(jìn)行瀝青路面使用性能氣候分區(qū);同時對江西省內(nèi)二級公路瀝青路面結(jié)構(gòu)和病害進(jìn)行了調(diào)研;總結(jié)出了江西省的氣候特點(diǎn)、二級公路常用瀝青路面結(jié)構(gòu)和典型早期病害。(2)基于依托工程,以水泥作為抗剝落劑,對不同水泥摻量的上、下面層材料進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn),檢驗(yàn)各路用性能;結(jié)果表明:在添加一定量的水泥后,上、下面層瀝青混合料的水穩(wěn)定性得到顯著提高,且隨著水泥用量的增加性能更佳;AC-13瀝青混合料在水泥劑量為1%時,水穩(wěn)定性達(dá)到最好;AC-20瀝青混合料在水泥劑量為2%時,水穩(wěn)定性能最佳。當(dāng)AC-13瀝青混合料中水泥用量為1%時,損害后殘留穩(wěn)定度增加到81.6%,達(dá)到AC-13(SBS)混合料的93.8%。A...
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 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 瀝青路面結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀
1.2.2 高溫多雨條件下瀝青路面材料研究現(xiàn)狀
1.2.3 有限元法在瀝青路面中的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容
1.4 技術(shù)路線
第2章 江西省氣候與瀝青路面使用現(xiàn)狀調(diào)查
2.1 氣候條件
2.1.1 降雨
2.1.2 氣溫
2.2 二級公路瀝青路面使用現(xiàn)狀
2.2.1 交通條件
2.2.2 路面結(jié)構(gòu)調(diào)查
2.2.3 瀝青路面病害分析
2.3 本章小結(jié)
第3章 瀝青路面材料優(yōu)化研究
3.1 優(yōu)化目的
3.2 試驗(yàn)原材料
3.2.1 集料性質(zhì)
3.2.2 瀝青性質(zhì)
3.2.3 水泥性質(zhì)
3.3 配合比設(shè)計
3.3.1 礦料級配設(shè)計
3.3.2 最佳瀝青用量設(shè)計
3.3.3 混合料的基本性能檢驗(yàn)
3.3.4 設(shè)計結(jié)果
3.4 試驗(yàn)設(shè)計
3.5 水穩(wěn)定性研究
3.5.1 試驗(yàn)方法
3.5.2 試驗(yàn)方案
3.5.3 結(jié)果分析
3.6 水熱性能研究
3.6.1 試驗(yàn)方法
3.6.2 試驗(yàn)方案
3.6.3 結(jié)果分析
3.7 面層材料優(yōu)化結(jié)果
3.8 本章小結(jié)
第4章 瀝青路面結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究
4.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化目的
4.2 力學(xué)行為分析
4.2.1 結(jié)構(gòu)組合設(shè)計
4.2.2 有限元模型的建立
4.2.3 力學(xué)響應(yīng)結(jié)果分析
4.3 力學(xué)性能指標(biāo)影響因素分析
4.3.1 設(shè)計指標(biāo)
4.3.2 瀝青面層層底拉應(yīng)變影響因素分析
4.3.3 水泥穩(wěn)定碎石基層層底拉應(yīng)力影響因素分析
4.3.4 路基頂面豎向壓應(yīng)變影響因素分析
4.3.5 瀝青混合料層內(nèi)最大剪應(yīng)力影響因素分析
4.4 結(jié)構(gòu)驗(yàn)算
4.4.1 累積當(dāng)量軸次計算
4.4.2 無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定層疲勞開裂驗(yàn)算
4.4.3 瀝青混合料層永久變形量驗(yàn)算
4.5 下面層厚度研究
4.5.1 厚度設(shè)計
4.5.2 材料參數(shù)選擇
4.5.3 力學(xué)性能指標(biāo)分析
4.6 基層厚度研究
4.6.1 基層厚度設(shè)計
4.6.2 力學(xué)性能指標(biāo)分析
4.7 本章小結(jié)
第5章 高溫多雨條件下瀝青路面結(jié)構(gòu)與材料優(yōu)化
5.1 高溫條件下瀝青路面結(jié)構(gòu)與材料優(yōu)化
5.1.1 材料改變結(jié)構(gòu)不變
5.1.2 材料不變結(jié)構(gòu)改變
5.1.3 材料與結(jié)構(gòu)同時改變
5.2 多雨條件下瀝青路面結(jié)構(gòu)與材料優(yōu)化
5.2.1 材料改變結(jié)構(gòu)不變
5.2.2 材料與結(jié)構(gòu)同時改變
5.3 高溫多雨條件下瀝青路面結(jié)構(gòu)與材料優(yōu)化
5.3.1 材料改變結(jié)構(gòu)不變
5.3.2 材料與結(jié)構(gòu)同時改變
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 不足與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]對我國瀝青路面現(xiàn)行設(shè)計指標(biāo)的評述[J]. 姚祖康. 公路. 2003(02)
[2]ABAQUS有限元分析軟件中Duncan-Chang模型的二次開發(fā)[J]. 張欣,丁秀麗,李術(shù)才,中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所,武漢430071. 長江科學(xué)院院報. 2005(04)
[3]高溫多雨條件下瀝青混合料水損害模擬研究[J]. 馮俊領(lǐng),郭忠印,陳崇駒,李德章. 建筑材料學(xué)報. 2007(05)
[4]AC-13瀝青混合料級配優(yōu)化設(shè)計研究[J]. 黃云涌,劉宏富,胡貴華. 中外公路. 2008(03)
[5]瀝青混合料粘彈性行為ABAQUS有限元模擬[J]. 范安俊,黃曉明,彭彬. 石油瀝青. 2009(05)
[6]骨架密實(shí)型瀝青混合料集料級配設(shè)計方法[J]. 王立久,劉慧. 中國公路學(xué)報. 2008(05)
[7]降雨入滲時瀝青路面流固耦合作用的力學(xué)響應(yīng)[J]. 吳國雄,周宇,楊銳. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(06)
[8]用于高溫多雨地區(qū)重載高速公路的AC-20級配設(shè)計研究[J]. 蔣功雪,鐘夢武,羅志高,朱沅峰,尋浩,袁海雅. 公路. 2012(10)
[9]瀝青路面結(jié)構(gòu)早期損壞層位分析及對策研究[J]. 譚憶秋,姚李,王海朋,杜群樂,黨奇志. 公路交通科技. 2012(05)
[10]水-荷耦合作用下的瀝青混合料永久變形研究[J]. 路賀偉,張宏超,孫立軍. 建筑材料學(xué)報. 2012(06)
博士論文
[1]基于四川氣候和軸載要求的半剛性基層瀝青路面設(shè)計研究[D]. 周澤洪.長安大學(xué) 2015
碩士論文
[1]基于使用性能的瀝青路面面層結(jié)構(gòu)與材料優(yōu)化研究[D]. 馬強(qiáng).長安大學(xué) 2011
[2]高溫多雨潮濕地區(qū)瀝青混合料級配優(yōu)化設(shè)計及技術(shù)性能研究[D]. 蔣錦毅.長安大學(xué) 2011
[3]基于抗車轍功能的高模量瀝青混凝土路面力學(xué)響應(yīng)與結(jié)構(gòu)設(shè)計[D]. 徐占磊.長安大學(xué) 2011
[4]瀝青路面設(shè)計指標(biāo)研究[D]. 王秀芳.長安大學(xué) 2007
本文編號:3723993
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 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 瀝青路面結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀
1.2.2 高溫多雨條件下瀝青路面材料研究現(xiàn)狀
1.2.3 有限元法在瀝青路面中的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容
1.4 技術(shù)路線
第2章 江西省氣候與瀝青路面使用現(xiàn)狀調(diào)查
2.1 氣候條件
2.1.1 降雨
2.1.2 氣溫
2.2 二級公路瀝青路面使用現(xiàn)狀
2.2.1 交通條件
2.2.2 路面結(jié)構(gòu)調(diào)查
2.2.3 瀝青路面病害分析
2.3 本章小結(jié)
第3章 瀝青路面材料優(yōu)化研究
3.1 優(yōu)化目的
3.2 試驗(yàn)原材料
3.2.1 集料性質(zhì)
3.2.2 瀝青性質(zhì)
3.2.3 水泥性質(zhì)
3.3 配合比設(shè)計
3.3.1 礦料級配設(shè)計
3.3.2 最佳瀝青用量設(shè)計
3.3.3 混合料的基本性能檢驗(yàn)
3.3.4 設(shè)計結(jié)果
3.4 試驗(yàn)設(shè)計
3.5 水穩(wěn)定性研究
3.5.1 試驗(yàn)方法
3.5.2 試驗(yàn)方案
3.5.3 結(jié)果分析
3.6 水熱性能研究
3.6.1 試驗(yàn)方法
3.6.2 試驗(yàn)方案
3.6.3 結(jié)果分析
3.7 面層材料優(yōu)化結(jié)果
3.8 本章小結(jié)
第4章 瀝青路面結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究
4.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化目的
4.2 力學(xué)行為分析
4.2.1 結(jié)構(gòu)組合設(shè)計
4.2.2 有限元模型的建立
4.2.3 力學(xué)響應(yīng)結(jié)果分析
4.3 力學(xué)性能指標(biāo)影響因素分析
4.3.1 設(shè)計指標(biāo)
4.3.2 瀝青面層層底拉應(yīng)變影響因素分析
4.3.3 水泥穩(wěn)定碎石基層層底拉應(yīng)力影響因素分析
4.3.4 路基頂面豎向壓應(yīng)變影響因素分析
4.3.5 瀝青混合料層內(nèi)最大剪應(yīng)力影響因素分析
4.4 結(jié)構(gòu)驗(yàn)算
4.4.1 累積當(dāng)量軸次計算
4.4.2 無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定層疲勞開裂驗(yàn)算
4.4.3 瀝青混合料層永久變形量驗(yàn)算
4.5 下面層厚度研究
4.5.1 厚度設(shè)計
4.5.2 材料參數(shù)選擇
4.5.3 力學(xué)性能指標(biāo)分析
4.6 基層厚度研究
4.6.1 基層厚度設(shè)計
4.6.2 力學(xué)性能指標(biāo)分析
4.7 本章小結(jié)
第5章 高溫多雨條件下瀝青路面結(jié)構(gòu)與材料優(yōu)化
5.1 高溫條件下瀝青路面結(jié)構(gòu)與材料優(yōu)化
5.1.1 材料改變結(jié)構(gòu)不變
5.1.2 材料不變結(jié)構(gòu)改變
5.1.3 材料與結(jié)構(gòu)同時改變
5.2 多雨條件下瀝青路面結(jié)構(gòu)與材料優(yōu)化
5.2.1 材料改變結(jié)構(gòu)不變
5.2.2 材料與結(jié)構(gòu)同時改變
5.3 高溫多雨條件下瀝青路面結(jié)構(gòu)與材料優(yōu)化
5.3.1 材料改變結(jié)構(gòu)不變
5.3.2 材料與結(jié)構(gòu)同時改變
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 不足與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]對我國瀝青路面現(xiàn)行設(shè)計指標(biāo)的評述[J]. 姚祖康. 公路. 2003(02)
[2]ABAQUS有限元分析軟件中Duncan-Chang模型的二次開發(fā)[J]. 張欣,丁秀麗,李術(shù)才,中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所,武漢430071. 長江科學(xué)院院報. 2005(04)
[3]高溫多雨條件下瀝青混合料水損害模擬研究[J]. 馮俊領(lǐng),郭忠印,陳崇駒,李德章. 建筑材料學(xué)報. 2007(05)
[4]AC-13瀝青混合料級配優(yōu)化設(shè)計研究[J]. 黃云涌,劉宏富,胡貴華. 中外公路. 2008(03)
[5]瀝青混合料粘彈性行為ABAQUS有限元模擬[J]. 范安俊,黃曉明,彭彬. 石油瀝青. 2009(05)
[6]骨架密實(shí)型瀝青混合料集料級配設(shè)計方法[J]. 王立久,劉慧. 中國公路學(xué)報. 2008(05)
[7]降雨入滲時瀝青路面流固耦合作用的力學(xué)響應(yīng)[J]. 吳國雄,周宇,楊銳. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(06)
[8]用于高溫多雨地區(qū)重載高速公路的AC-20級配設(shè)計研究[J]. 蔣功雪,鐘夢武,羅志高,朱沅峰,尋浩,袁海雅. 公路. 2012(10)
[9]瀝青路面結(jié)構(gòu)早期損壞層位分析及對策研究[J]. 譚憶秋,姚李,王海朋,杜群樂,黨奇志. 公路交通科技. 2012(05)
[10]水-荷耦合作用下的瀝青混合料永久變形研究[J]. 路賀偉,張宏超,孫立軍. 建筑材料學(xué)報. 2012(06)
博士論文
[1]基于四川氣候和軸載要求的半剛性基層瀝青路面設(shè)計研究[D]. 周澤洪.長安大學(xué) 2015
碩士論文
[1]基于使用性能的瀝青路面面層結(jié)構(gòu)與材料優(yōu)化研究[D]. 馬強(qiáng).長安大學(xué) 2011
[2]高溫多雨潮濕地區(qū)瀝青混合料級配優(yōu)化設(shè)計及技術(shù)性能研究[D]. 蔣錦毅.長安大學(xué) 2011
[3]基于抗車轍功能的高模量瀝青混凝土路面力學(xué)響應(yīng)與結(jié)構(gòu)設(shè)計[D]. 徐占磊.長安大學(xué) 2011
[4]瀝青路面設(shè)計指標(biāo)研究[D]. 王秀芳.長安大學(xué) 2007
本文編號:3723993
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