半柔性材料(SFP)是一種在高連通空隙的基體瀝青混合料中灌入特殊性能的水泥基灌漿材料復(fù)合組成的路面材料,具有較高的承載能力,抗車轍特性突出。工程上作為一種修補(bǔ)瀝青路面車轍的手段已大量運(yùn)用在道路交叉口、公交站臺(tái)、等重載交通路段,具有十分廣闊的應(yīng)用前景。然而,相比瀝青路面,半柔性路面材料具有較大的剛度,存在易開裂的問題,制約了其大規(guī)模的推廣運(yùn)用。因此,本文依托高性能土木工程材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金,針對(duì)半柔性路面材料易開裂的問題,設(shè)計(jì)完成了三種不同母體半柔性混合料的半圓彎曲實(shí)驗(yàn),獲得其斷裂參數(shù)。并借助斷裂力學(xué)中的斷裂理論,對(duì)半柔性材料的斷裂過程和結(jié)構(gòu)抗裂優(yōu)化進(jìn)行了模擬分析研究。論文借助斷裂力學(xué)中斷裂能、斷裂韌度等評(píng)判材料抗裂性能實(shí)驗(yàn)指標(biāo),從能量的角度出發(fā),設(shè)計(jì)了以帶切口的半圓彎曲實(shí)驗(yàn)來評(píng)判材料抗裂性能實(shí)驗(yàn)方法。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)制作了以SBS改性瀝青、SBS+MA100界面增強(qiáng)劑、SBS+MA100界面增強(qiáng)劑+纖維三種類型的大空隙母體瀝青混合料的旋轉(zhuǎn)壓實(shí)試件,灌漿養(yǎng)生并切割成半柔性材料半圓試件。試件切口深度分別預(yù)制為8mm、12mm、15mm,切口寬度為2mm。實(shí)驗(yàn)分析了三種類型半柔性材料在室溫(...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 論文研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 論文技術(shù)路線
第二章 基于半圓彎曲實(shí)驗(yàn)的半柔性材料抗裂性能評(píng)價(jià)
    2.1 半圓彎曲試驗(yàn)方法與斷裂性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
        2.1.1 半圓彎曲試驗(yàn)運(yùn)用研究
        2.1.2 半圓彎曲實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)研究
    2.2 半柔性材料半圓彎曲實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與制備
        2.2.1 半柔性混合料組成設(shè)計(jì)
        2.2.2 半圓彎曲試件的制作與實(shí)驗(yàn)設(shè)置
    2.3 半柔性材料半圓彎曲實(shí)驗(yàn)破壞形態(tài)與斷裂過程分析
        2.3.1 半圓彎曲試驗(yàn)斷裂形態(tài)分析
        2.3.2 半圓彎曲試驗(yàn)斷裂過程分析
    2.4 半柔性材料半圓彎曲實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        2.4.1 半圓彎曲實(shí)驗(yàn)最大破壞荷載和破壞位移分析
        2.4.2 半圓彎曲實(shí)驗(yàn)斷裂能和斷裂韌度分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 基于半圓彎曲實(shí)驗(yàn)的半柔性材料模擬斷裂分析
    3.1 半圓彎曲實(shí)驗(yàn)拓展有限元模擬
        3.1.1 拓展有限元方法簡介和分析步驟
        3.1.2 半柔性材料半圓試件有限元幾何模型構(gòu)建
        3.1.3 SFP半圓彎曲實(shí)驗(yàn)有限元模擬初始材料參數(shù)輸入
    3.2 半圓彎曲實(shí)驗(yàn)拓展有限元模擬結(jié)果分析
        3.2.1 SCB有限元斷裂模擬荷載-位移曲線分析
        3.2.2 SCB有限元斷裂模擬材料參數(shù)優(yōu)化匹配
    3.3 本章小結(jié)
第四章 交通荷載作用下半柔性路面裂縫拓展研究與結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    4.1 斷裂力學(xué)的基本理論
        4.1.1 基本裂縫類型
        4.1.2 應(yīng)力強(qiáng)度因子斷裂理論
    4.2 Abaqus力學(xué)分析模型的建立
        4.2.1 移動(dòng)荷載場的定義
        4.2.2 拓展有限元模型構(gòu)建
        4.2.3 模型材料參數(shù)的定義
        4.2.4 模型計(jì)算點(diǎn)位的選擇
    4.3 移動(dòng)荷載作用下裂縫拓展影響因素研究
        4.3.1 不同面層厚度組合形式對(duì)裂縫拓展的影響
        4.3.2 不同瀝青層模量對(duì)裂縫拓展的影響
        4.3.3 不同土基模量對(duì)裂縫拓展的影響
        4.3.4 荷載場對(duì)裂縫拓展的影響
        4.3.5 基于灰色關(guān)聯(lián)理論的的影響因素分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 半柔性路面結(jié)構(gòu)工程運(yùn)用與病害調(diào)研分析
    5.1 半柔性路面工程運(yùn)用狀況調(diào)研
        5.1.1 半柔性路面病害調(diào)研
        5.1.2 半柔性路面裂縫形式分析
    5.2 不同工況下半柔性路面調(diào)研結(jié)果分析
        5.2.1 不同半柔性路面面層厚度開裂率對(duì)比
        5.2.2 不同地區(qū)半柔性路面面層開裂率比對(duì)
    5.3 本章小節(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 主要研究結(jié)論
    6.2 進(jìn)一步研究建議
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3739894