隨著社會(huì)文明程度的提高，道路行車(chē)安全越來(lái)越被人們所重視。提高瀝青路面抗滑性能已成為保證交通安全的關(guān)鍵技術(shù)，，輪胎與粗糙表面接觸特性是提高路面抗滑能力的關(guān)鍵。 本文基于宏觀輪廓開(kāi)展瀝青路面抗滑特性及其試驗(yàn)研究，從輪胎與路面的界面接觸特性分析瀝青路面抗滑機(jī)理及影響抗滑性能的關(guān)鍵因素。采用壓力膠片檢測(cè)技術(shù)，開(kāi)展不同宏觀輪廓水平下的對(duì)比試驗(yàn)研究，揭示了輪胎與不同輪廓特征的路面界面接觸特性，包括應(yīng)力集中狀態(tài)，從而驗(yàn)證路面宏觀輪廓對(duì)抗滑性能的重要性。 為測(cè)量瀝青路面宏觀輪廓，自主研發(fā)基于激光測(cè)距技術(shù)的高精度（10μm）輪廓測(cè)量?jī)x，從準(zhǔn)三維尺度測(cè)定瀝青混合料表面宏觀輪廓及衰減特性，提出了輪廓峰頂夾角和峰頂夾角衰減率等抗滑性能和抗滑耐久性評(píng)價(jià)指標(biāo)，提出輪廓峰頂夾角小于90度（銳角）的比例為有效保證率，用于評(píng)價(jià)瀝青路面抗滑性能衰減特性；提出了抗滑瀝青混合料基于60℃標(biāo)準(zhǔn)溫度和8小時(shí)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)時(shí)間搓揉試驗(yàn)抗滑性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為輪廓峰頂夾角有效保證率不小于70%。 采用高精度（0.1mm）工業(yè)CT技術(shù)，針對(duì)瀝青路面表層結(jié)構(gòu)約1~2cm范圍內(nèi)的抗滑構(gòu)造影響深度，探索從準(zhǔn)三維尺度以角度描述和分形描述為基礎(chǔ)的宏觀輪廓提取和衰減分析；進(jìn)而以瀝青路面細(xì)觀結(jié)構(gòu)體積特性為理論基礎(chǔ)，從三維尺度進(jìn)一步分析瀝青路面宏觀輪廓衰減特性，提出了顆粒面積比、體積空隙率、抗滑構(gòu)造敏感區(qū)衰減率等抗滑性能和抗滑耐久性評(píng)價(jià)指標(biāo)；提出了抗滑瀝青混合料基于60℃標(biāo)準(zhǔn)溫度和8小時(shí)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)時(shí)間搓揉試驗(yàn)抗滑性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為體積空隙率不小于10.6%，抗滑構(gòu)造敏感區(qū)衰減率不大于34%。 研發(fā)以搓揉試驗(yàn)為原理的室內(nèi)搓揉試驗(yàn)裝置，模擬瀝青路面行車(chē)荷載對(duì)抗滑性能的加速加載作用，采用單一粒徑環(huán)氧樹(shù)脂混合料驗(yàn)證搓揉試驗(yàn)?zāi)M行車(chē)荷載作用的壓密或磨耗效應(yīng)，并建立相應(yīng)的抗滑性能評(píng)價(jià)方法體系，揭示瀝青路面基于宏觀輪廓的的抗滑特性。 基于搓揉試驗(yàn)，采用傳統(tǒng)的構(gòu)造深度和摩擦系數(shù)等常規(guī)試驗(yàn)方法以及自主研發(fā)的輪廓測(cè)量?jī)x試驗(yàn)方法對(duì)骨架密實(shí)型斷級(jí)配GAC-13和密實(shí)懸浮型AC-13抗滑瀝青混合料進(jìn)行抗滑耐久性研究；進(jìn)而對(duì)骨架密實(shí)型斷級(jí)配GAC-13抗滑瀝青混合料四種不同間斷級(jí)配采用工業(yè)CT技術(shù)進(jìn)行抗滑耐久性研究，以尋求具有良好初始抗滑性能和耐久性的抗滑瀝青混合料設(shè)計(jì)。 為驗(yàn)證室內(nèi)試驗(yàn)研究成果，鋪筑了實(shí)體工程，采用本文研發(fā)的測(cè)量手段和常規(guī)抗滑性能評(píng)價(jià)手段進(jìn)行跟蹤觀測(cè)和對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)抗滑構(gòu)造敏感區(qū)（深度）、體積孔隙率與摩擦系數(shù)、構(gòu)造深度等常規(guī)指標(biāo)具有較高的相關(guān)性。但基于搓揉實(shí)驗(yàn)和輪廓測(cè)量?jī)x的室內(nèi)抗滑性能研究結(jié)果與實(shí)體工程現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果差異較大，初步分析與室內(nèi)試驗(yàn)車(chē)轍板成型工藝與實(shí)體工程壓實(shí)工藝差別顯著有關(guān)。因此，如何改進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)攤鋪碾壓施工工藝以提高瀝青路面抗滑性能，是今后值得研究的方向。 本文研究可顯著改善瀝青路面抗滑表層設(shè)計(jì)過(guò)分依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)的落后現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)科學(xué)設(shè)計(jì)瀝青路面抗滑性能，從而降低資源與造價(jià)浪費(fèi)，提高路面安全性能。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：U416.217

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王野平;論輪胎與路面間的摩擦[J];汽車(chē)技術(shù);1999年02期

2 劉曉斌,劉聚德;輪胎與路面面接觸包容特性建模[J];青島建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào);1998年04期

3 孫建林,蕭田國(guó),黃立宇,張志超;橡膠輪胎與路面間摩擦模型及分析[J];青海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年02期

4 曹平;白秀琴;;瀝青路表面分形特性與抗滑性能的關(guān)系研究[J];潤(rùn)滑與密封;2009年03期

5 李明;郝健;劉志強(qiáng);;Superpave瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)應(yīng)用研究[J];交通科技;2009年01期

6 嚴(yán)安,吳科如,張東,姚武;混凝土材料斷裂面信息的研究[J];同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2001年11期

7 胡小弟,孫立軍;重型貨車(chē)輪胎接地壓力分布實(shí)測(cè)[J];同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年11期

8 朱永剛;;橡膠輪胎摩擦理論與數(shù)值化發(fā)展前景[J];彈性體;2006年06期

9 周杰;王曦林;鄭存艷;暴興才;;瀝青混合料Superpave與馬歇爾設(shè)計(jì)方法的比較[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào);2007年09期

10 趙戰(zhàn)利,張爭(zhēng)奇,胡長(zhǎng)順;集料級(jí)配對(duì)瀝青路面抗滑性能的影響[J];長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 張蕾;基于細(xì)觀分析的瀝青混合料組成結(jié)構(gòu)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

2 王書(shū)云;基于生心理因素的瀝青路面性能關(guān)鍵參數(shù)研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2010年

本文編號(hào)：1615059