【摘要】：隨著我國全面深化改革的進行,公路行業(yè)發(fā)展迅速。在現(xiàn)行的道路中,城市道路以及高等級公路路面中瀝青路面占比非常高。根據(jù)我國現(xiàn)行的公路瀝青路面設計規(guī)范,瀝青路面一般設計使用年限為15年,但是往往在短短幾年的時間內發(fā)生不同程度的病害。車轍作為瀝青路面的一種主要病害,嚴重影響著路面的路用性能以及車輛的行車安全。因此,關于車轍變形的研究與預測成為了道路建設科技領域的重要課題。本文以湘潭蓮城大道瀝青路面為工程背景,以瀝青混合料的基本實驗以及彈黏塑性本構模型為基礎,旨在研究蓮城大道路面的車轍變形,以評價路面的路用性能。基于此,論文的主要內容包括:(1)選取湘潭蓮城大道瀝青混凝土路面施工所用的碎石以及瀝青經(jīng)運輸、曬干、篩分等程序,并通過瀝青以及集料的基本物理實驗獲得瀝青及集料的基本力學性能。以蓮城大道路面相同的級配瀝青混凝土為研究對象,通過馬歇爾實驗確定瀝青混合料的最佳油石比,并經(jīng)旋轉壓實儀制樣成型進行了瀝青混合料的動態(tài)模量實驗、抗壓強度試驗。(2)展開三種不同溫度(30℃、35℃ 和40℃)以及兩種不同應變速率(0.01mm/s和0.05mm/s)的無側限單軸壓縮實驗,分析其不同溫度以及應變速率下的材料特性,通過應力應變曲線以研究瀝青混合料的變形特性,為彈黏塑性本構模型模型參數(shù)提供實驗基礎。(3)基于瀝青混合料的動態(tài)模量試驗,得到不同溫度不同頻率的動態(tài)模量,綜合時間溫度疊加原理得到瀝青混合料在參考溫度為21.1℃ 下的動態(tài)模量主曲線,以及時間溫度轉化因子隨時間變化的擬合公式。(4)在彈黏塑性本構模型的基礎上,并加入溫度的影響,使其能表征不同溫度的瀝青混合料力學性能。將其理論編入UMAT子程序中,使其能順利嵌入ABAQUS中進行模擬分析計算,以對瀝青混合料三軸實驗進行模擬驗證。(5)利用ABAQUS將蓮城大道路面實際工況分不同荷載建立模型,對路面線彈性材料下分標準軸載和重載兩種荷載的彎沉以及應力進行了分析,結果表明路面在重車荷載作用下路面的位移遠大于標準荷載。將彈黏塑性本構模型嵌入ABAQUS路面模型中,對其在不同恒定溫度(30℃、39℃、45℃ 和50℃)以及變化溫度下的車轍位移進行了分析計算,同時利用瀝青新規(guī)范對蓮城大道進行了不同交通等級下的標準軸載換算,分析了不同交通等級下的車轍位移,為路面的性能預測以及運營提供指導。
【圖文】：

圖１－２瀝青路面主要災害形式逡逑“”

３５％逡逑Ｑ車轍？邋ＩＩ縫□邋！：ｉ漿W擁抱Ｂ邋ｔｔｉｉ逡逑圖１－２瀝青路面主要災害形式逡逑“前面有車，后面有轍。”車轍的產(chǎn)生嚴重的影響著道主要表現(xiàn)為：①路面坑坑洼洼，路面平整度嚴重下降，，路面產(chǎn)生凹陷與拱起的豎向變形，引發(fā)面層深處及基層；③由于路面的不平整，容易出現(xiàn)路面排水不通暢的生漂滑。而且針對瀝青路面的車轍病害，我國每年為此若能解決或緩解車轍病害的威脅，將是延長路面壽命、支出等多方面的貢獻，為此必須深入了解瀝青路面車轍土路面的車轍研究勢在必行。逡逑
【學位授予單位】：湘潭大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U418.68

【參考文獻】

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本文編號：2659613