基于瀝青路面早期水損害的水-荷載耦合CT掃描試驗(yàn)和力學(xué)響應(yīng)分析
本文選題:道路工程 + CT掃描 ; 參考:《公路交通科技》2014年10期
【摘要】:為了研究在水-荷載耦合作用下瀝青混合料試件的壓縮疲勞破壞過程及其瀝青路面結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng),借助CT掃描技術(shù)和圖像處理技術(shù),進(jìn)行了無水和飽水瀝青混合料的宏觀和微觀破壞初步對比分析,定量分析了破壞前后瀝青、集料和空隙的變化情況。根據(jù)多孔介質(zhì)理論,對廣西典型半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行了ABAQUS建模和FLAC-3D的計(jì)算,分析了無水和飽水兩種情況下的力學(xué)響應(yīng)差異。結(jié)果表明:瀝青混合料試件從無水向飽水轉(zhuǎn)化時(shí),破壞模式從壓裂轉(zhuǎn)變?yōu)榧羟衅茐哪J?在行車荷載作用下,飽水瀝青路面與其無水情況下力學(xué)響應(yīng)特性的不同主要集中在瀝青面層深度范圍內(nèi);相對于無水情況,飽水情況荷載效應(yīng)作用時(shí)間將會(huì)成倍增加,且瀝青面層拉應(yīng)力出現(xiàn)激增,使瀝青路面更容易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性損壞;飽水情況下的瀝青路面層底產(chǎn)生較大的先壓后拉的橫向應(yīng)變,導(dǎo)致瀝青路面過早產(chǎn)生疲勞開裂。
[Abstract]:In order to study the compressive fatigue failure process of asphalt mixture specimens and the dynamic response of asphalt pavement structure under water-load coupling, CT scanning and image processing techniques are used. The macroscopic and microcosmic damage of water-free and water-saturated asphalt mixture was analyzed and the changes of asphalt aggregate and void before and after failure were analyzed quantitatively. Based on the theory of porous media, the ABAQUS modeling and FLAC-3D calculation of typical semi-rigid asphalt pavement structures in Guangxi are carried out, and the difference of mechanical responses between waterless and saturated asphalt pavement structures is analyzed. The results show that the failure mode changes from fracturing to shear failure when the asphalt mixture specimen changes from anhydrous to saturated water, and under the action of driving load, the failure mode of asphalt mixture is changed from fracturing to shear failure mode. The difference of mechanical response between saturated asphalt pavement and its anhydrous pavement is mainly concentrated in the depth range of asphalt surface, compared with the anhydrous condition, the time of loading effect of saturated asphalt pavement will increase exponentially, and the tensile stress of asphalt surface will increase rapidly. It makes the asphalt pavement more easily produce structural damage, and under the condition of saturated water, the asphalt pavement bottom produces large transverse strain of first compression and then pull, which leads to premature fatigue cracking of asphalt pavement.
【作者單位】: 長沙理工大學(xué)道路結(jié)構(gòu)與材料交通行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;長沙理工大學(xué)土木與建筑工程學(xué)院;湖南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院;廣西華藍(lán)設(shè)計(jì)(集團(tuán))有限公司;
【基金】:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51278067) 長沙理工大學(xué)道路結(jié)構(gòu)與材料交通重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目(kfj120203)
【分類號】:U416.217;U418.6
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前8條
1 劉佳輝;李智;;瀝青混合料CT圖像分割技術(shù)及其效果分析[J];重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年06期
2 李曉軍,張肖寧;CT技術(shù)在瀝青膠結(jié)顆粒材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用[J];公路交通科技;2005年02期
3 任瑞波;祁文洋;李美玲;;移動(dòng)荷載作用下飽和瀝青路面動(dòng)力響應(yīng)三維有限元分析[J];公路交通科技;2011年09期
4 李佳;張肖寧;;基于數(shù)字圖像技術(shù)的瀝青混凝土疲勞斷裂破壞判斷方法[J];中外公路;2013年03期
5 董澤蛟;曹麗萍;譚憶秋;吳思剛;;移動(dòng)荷載作用下瀝青路面三向應(yīng)變動(dòng)力響應(yīng)模擬分析[J];土木工程學(xué)報(bào);2009年04期
6 蔣澤中;謝濤;龔成明;邱延峻;;基于CT試驗(yàn)技術(shù)的瀝青混合料破裂模式研究[J];鐵道建筑;2013年07期
7 李曉軍,張肖寧;瀝青混合料破損動(dòng)態(tài)識別研究進(jìn)展[J];長安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年06期
8 徐曉鵬,彭瑞東,謝和平,周宏偉;基于SEM圖像分維估算的脆性材料細(xì)觀結(jié)構(gòu)演化方法研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2004年21期
【共引文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 劉圣保;;高速公路穩(wěn)定期橋頭跳車治理及其路面改善設(shè)計(jì)[J];安徽建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年04期
2 吳長青;;霧封層在皖西地區(qū)高速公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用[J];安徽建筑;2011年05期
3 陳煜;劉云飛;譚惠民;;NEPE推進(jìn)劑的細(xì)觀力學(xué)性能研究[J];火炸藥學(xué)報(bào);2008年01期
4 張志清;白勝偉;王貴增;王文華;趙文丁;;城市公交港灣路面結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2010年09期
5 樂興X;索智;李振;徐世法;;高速公路不同養(yǎng)護(hù)策略的對比分析[J];北京建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào);2012年02期
6 楊慶貴;;半剛性基層瀝青路面病害原因及維修對策[J];才智;2008年13期
7 高俊啟;陳昊;季天劍;劉宏月;;瀝青路面動(dòng)水壓力光纖傳感測量研究[J];傳感器與微系統(tǒng);2009年09期
8 王錦河;;瀝青混合料高溫蠕變試驗(yàn)方法研究[J];重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年01期
9 陸學(xué)元;張素云;;AC-13瀝青混合料凍融劈裂強(qiáng)度的影響因素[J];重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年02期
10 朱潔;陳長;孫立軍;;基于資產(chǎn)價(jià)值評估的路橋綜合優(yōu)化方法研究[J];重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年01期
相關(guān)會(huì)議論文 前2條
1 羨蓓蓓;張超;卜力平;;瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的效益費(fèi)用分析[A];經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變與自主創(chuàng)新——第十二屆中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)年會(huì)(第三卷)[C];2010年
2 楊毅;王捷;趙錫娟;林繡賢;周繼業(yè);呂錫坤;;論瀝青混合料的抗剪強(qiáng)度測定法[A];全國城市公路學(xué)會(huì)第二十二次學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2013年
相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條
1 于哲夫;一種新的特征選擇方法及其在路面使用性能分析中的應(yīng)用[D];大連海事大學(xué);2011年
2 但漢成;飽和瀝青路面動(dòng)力耦合分析與路面非飽和排水設(shè)計(jì)理論研究[D];中南大學(xué);2011年
3 王保良;車輛荷載作用下瀝青路面疲勞行為研究[D];長安大學(xué);2008年
4 董忠紅;重型車輛—瀝青路面系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)研究[D];長安大學(xué);2008年
5 徐鷗明;長壽命瀝青路面設(shè)計(jì)指標(biāo)與設(shè)計(jì)方法研究[D];長安大學(xué);2008年
6 平樹江;基于復(fù)合式基層的耐久性瀝青路面結(jié)構(gòu)研究[D];長安大學(xué);2009年
7 魏道新;半剛性基層瀝青路面損壞模式與結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D];長安大學(xué);2010年
8 鄭仲浪;重載車輛作用下瀝青路面層間力學(xué)行為研究[D];長安大學(xué);2010年
9 黃琪;瀝青路面施工過程質(zhì)量評價(jià)與支付方法研究[D];長安大學(xué);2009年
10 尹應(yīng)梅;基于DMA法的瀝青混合料動(dòng)態(tài)粘彈特性及剪切模量預(yù)估方法研究[D];華南理工大學(xué);2011年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條
1 劉建偉;城市主干道級配碎石材料組成分析與應(yīng)用研究[D];長沙理工大學(xué);2010年
2 張洪剛;水—溫凍融條件下瀝青路面病害特征及發(fā)展機(jī)理[D];長沙理工大學(xué);2010年
3 范杰林;公路橋面瀝青混凝土鋪裝層性能評價(jià)[D];新疆農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年
4 李宏亮;烏爾禾巖瀝青改性機(jī)理研究[D];新疆農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年
5 張其踐;瀝青混凝土路面溫度與老化梯度特性研究[D];浙江大學(xué);2011年
6 王濤利;高速公路車轍病害軌道式銑刨鋪裝快速修復(fù)技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2011年
7 汪歡;柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)力學(xué)特性分析[D];武漢理工大學(xué);2010年
8 田力瓊;重軸載條件下瀝青路面軸載換算研究[D];武漢理工大學(xué);2010年
9 徐強(qiáng);濟(jì)南市城市道路瀝青路面典型結(jié)構(gòu)的研究[D];山東建筑大學(xué);2011年
10 祁文洋;水、動(dòng)荷載耦合作用下瀝青路面損壞機(jī)理分析與設(shè)計(jì)[D];山東建筑大學(xué);2011年
【二級參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 丁保華,李文超,王福明;分形圖像分析與分形維數(shù)計(jì)算程序的設(shè)計(jì)[J];北京科技大學(xué)學(xué)報(bào);1999年03期
2 黃維蓉;宋濤;何兆益;冉龍飛;胥吉;;瀝青混合料工程設(shè)計(jì)級配范圍研究[J];重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年05期
3 孫吉書;肖田;楊春風(fēng);靳燦章;;溫拌再生瀝青混合料的路用性能研究[J];重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年02期
4 羅志剛,周志剛,鄭健龍,凌建明;瀝青路面水損害分析[J];長沙交通學(xué)院學(xué)報(bào);2005年03期
5 張?zhí)旌?段越華;;瀝青混合料CT掃描切片圖像分割算法研究[J];廣東公路交通;2010年03期
6 徐科,張肖寧,王端宜;基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的VCA_(mix)量測方法[J];公路;2005年11期
7 彭勇,孫立軍,楊宇亮,董瑞琨;一種基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的瀝青混合料均勻性研究新方法[J];公路交通科技;2004年11期
8 潘兵,續(xù)伯欽,謝惠民,戴福隆;面內(nèi)位移測量的基于梯度的數(shù)字圖像相關(guān)方法[J];光學(xué)技術(shù);2005年05期
9 潘兵;吳大方;謝惠民;胡振興;;基于梯度的數(shù)字體圖像相關(guān)方法測量物體內(nèi)部變形[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2011年06期
10 董澤蛟;譚憶秋;曹麗萍;鐘陽;;水-荷載耦合作用下瀝青路面孔隙水壓力研究[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2007年10期
相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條
1 謝濤;基于CT實(shí)時(shí)觀測的瀝青混合料裂紋擴(kuò)展行為研究[D];西南交通大學(xué);2006年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條
1 傅搏峰;瀝青路面水損害疲勞破壞過程的數(shù)值模擬分析[D];長沙理工大學(xué);2005年
【相似文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 林有貴,林家勝,羅竟;超載汽車對瀝青路面的影響[J];廣西交通科技;2000年04期
2 林有貴,羅競;廣西瀝青路面典型結(jié)構(gòu)的研究[J];廣西交通科技;2000年S1期
3 王進(jìn)滿,黃廣忻,李智榮,鄧衛(wèi)明;瀝青路面早期推移防治的探討[J];山西交通科技;2000年02期
4 王東偉,李永勝,阮川民,靳長征;瀝青路面的加熱修補(bǔ)[J];山西交通科技;2000年02期
5 余東坡,王魯軍;瀝青路面低溫開裂問題的探討[J];公路交通技術(shù);2004年02期
6 劉春波,董秀梅;瀝青路面的裂縫預(yù)防及措施[J];黑龍江交通科技;2004年02期
7 姜海波,楊文婷,洪沛;瀝青路面的水損害分析[J];森林工程;2004年03期
8 劉桂強(qiáng);瀝青路面的早期破壞及其防治措施[J];城市道橋與防洪;2004年03期
9 趙保平;瀝青路面早期破壞原因及預(yù)防措施探討[J];山西交通科技;2004年02期
10 陳造奇;一種由美國引進(jìn)的瀝青路面保護(hù)劑悄然進(jìn)入我國高速公路[J];上海公路;2004年02期
相關(guān)會(huì)議論文 前10條
1 姬東;李黎;;瀝青路面水破壞原因分析與設(shè)計(jì)探討[A];第四屆河南省汽車工程科技學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2007年
2 李承斌;穆杰;邵龍?zhí)?;微波加熱瀝青路面及其控制的研究[A];“第十四屆全國微波能應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議”暨“2009年微波創(chuàng)造美的生活高峰論壇”論文集[C];2009年
3 張澤文;;高速公路瀝青路面關(guān)鍵施工質(zhì)量管理實(shí)踐[A];湖北省公路學(xué)會(huì)二○○九年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年
4 錢國超;;江蘇高速公路瀝青路面“十五”技術(shù)回顧與展望[A];江蘇省公路學(xué)會(huì)優(yōu)秀論文集(2006-2008)[C];2009年
5 萬里鵬;程琳;;淺談瀝青路面水破壞的原因及防治措施[A];土木建筑學(xué)術(shù)文庫(第10卷)[C];2008年
6 許志鴻;董占文;吳文海;;瀝青路面結(jié)構(gòu)的可靠性分析[A];中國土木工程學(xué)會(huì)第七屆年會(huì)暨茅以升誕辰100周年紀(jì)念會(huì)論文集[C];1995年
7 陳景;沈金安;李福普;;瀝青路面滲水測定方法的研究[A];中國公路學(xué)會(huì)2002年學(xué)術(shù)交流論文集[C];2002年
8 張曉冰;黃曉明;;瀝青路面溫度狀況分析[A];第一屆全國公路科技創(chuàng)新高層論壇論文集公路設(shè)計(jì)與施工卷[C];2002年
9 賀俊;;瀝青路面的施工與監(jiān)理的質(zhì)量控制[A];瀝青路面施工監(jiān)理交流材料匯編[C];2002年
10 鎮(zhèn)亦明;戴建軍;胡愛梅;;高速公路瀝青路面施工中幾個(gè)技術(shù)問題的探討[A];瀝青路面施工監(jiān)理交流材料匯編[C];2002年
相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條
1 記者 王珍珍;美專家提出系統(tǒng)考慮瀝青路面質(zhì)量[N];中國交通報(bào);2006年
2 趙會(huì);岷江大道瀝青路面全面開鋪[N];眉山日報(bào);2008年
3 駐張家港首席記者 王樂飛 通訊員 蔣恒;港城“嘗鮮”瀝青路面修復(fù)新技術(shù)[N];蘇州日報(bào);2011年
4 實(shí)習(xí)生 李茜邋楊捷;彩色瀝青路面制作“獨(dú)占鰲頭”[N];長江日報(bào);2007年
5 記者袁嵐;瀝青路面壽命可達(dá)50年[N];中國建材報(bào);2010年
6 朱振宇;江蘇交通科學(xué)研究院集成研究打造抗水損瀝青路面[N];中國交通報(bào);2011年
7 楚天高速公路養(yǎng)護(hù)中心 王云波;瀝青路面頂成“麻麻臉” “千斤頂”配塊枕木如何[N];湖北日報(bào);2005年
8 張春躍;我市一項(xiàng)瀝青路面修復(fù)技術(shù)達(dá)到國際水平[N];保定日報(bào);2012年
9 本報(bào)記者 陳淑華 通訊員 郭曉萍;探索瀝青路面“長壽”之道[N];泉州晚報(bào);2012年
10 記者 陳云芬;瀝青路面關(guān)鍵技術(shù)破題[N];云南日報(bào);2009年
相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條
1 耿立濤;瀝青路面溫度應(yīng)力及超孔隙水壓力計(jì)算[D];大連理工大學(xué);2009年
2 王書云;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
3 黃志義;特長隧道瀝青路面火災(zāi)過程燃燒機(jī)理與安全性試驗(yàn)研究[D];浙江大學(xué);2007年
4 聶鵬;遼寧省瀝青路面合理結(jié)構(gòu)類型與區(qū)劃原理的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年
5 關(guān)彥斌;大孔隙瀝青路面的透水機(jī)理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[D];北京交通大學(xué);2008年
6 羅輝;瀝青路面粘彈性響應(yīng)分析及裂紋擴(kuò)展研究[D];華中科技大學(xué);2007年
7 王端宜;設(shè)計(jì)瀝青路面及其方法的研究[D];華南理工大學(xué);2003年
8 郭紅兵;設(shè)置開級配大粒徑瀝青碎石裂縫緩解層的瀝青路面抗裂機(jī)理研究[D];長安大學(xué);2013年
9 蔚旭燦;應(yīng)用數(shù)學(xué)力學(xué)方法研究瀝青路面結(jié)構(gòu)特性[D];長安大學(xué);2008年
10 王虹;基于融雪化冰的傳導(dǎo)瀝青路面優(yōu)化設(shè)計(jì)及粘彈性響應(yīng)分析[D];武漢理工大學(xué);2010年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條
1 劉繼忠;云南省高海拔地區(qū)瀝青路面溫度場及溫度應(yīng)力數(shù)值計(jì)算分析[D];重慶交通大學(xué);2009年
2 胡勇;瀝青路面質(zhì)量動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)[D];長安大學(xué);2009年
3 程亮;基于線彈性斷裂力學(xué)的瀝青路面結(jié)構(gòu)分析[D];長安大學(xué);2009年
4 張文;瀝青路面極限承載力與使用壽命預(yù)估研究[D];湖南大學(xué);2009年
5 李雪蓮;瀝青路面關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)與付費(fèi)系數(shù)研究[D];湖南大學(xué);2009年
6 鄧融;水和荷載耦合作用下瀝青路面動(dòng)力響應(yīng)研究[D];大連海事大學(xué);2010年
7 孫兆剛;干旱寒冷地區(qū)瀝青路面溫度應(yīng)力研究[D];長安大學(xué);2010年
8 史恒志;邯鄲地區(qū)運(yùn)煤道路超重型交通瀝青路面結(jié)構(gòu)研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2000年
9 婁峰;基于模糊理論的瀝青路面可靠性分析[D];湖南大學(xué);2005年
10 偶昌寶;瀝青路面結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析[D];浙江大學(xué);2005年
,本文編號:1963074
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/1963074.html