隨著我國道路運輸事業(yè)迅猛發(fā)展,水泥路面作為主要路面鋪裝結(jié)構(gòu)類型之一,已于公路、城市道路、港口道路和機場跑道中廣泛應(yīng)用。以接縫式水泥路面為主,采用嵌縫材料對接縫進行密封,保持路面的整體性、平順性和密水性,提高水泥路面耐久性和服務(wù)品質(zhì)。但是,在行車荷載及環(huán)境的綜合作用下,易造成嵌縫料功能失效,致使水泥路面產(chǎn)生斷裂、錯臺、唧泥等病害,嚴重影響了水泥路面使用壽命和路用性能。本文基于數(shù)值模擬計算方法,研究水泥路面嵌縫料受力與變形特性,研發(fā)滿足水泥路面力學(xué)和路用性能要求的聚合物改性瀝青基嵌縫料,使嵌縫料更好適應(yīng)水泥路面接縫處工作條件,對提高嵌縫料耐久性,促進水泥路面又好又快發(fā)展和應(yīng)用具有重要意義。首先,采用有限元分析方法建立水泥路面結(jié)構(gòu)數(shù)值模型,在靜力學(xué)分析中,針對接縫變形、寬度、溫度差變化等因素影響,相應(yīng)提出嵌縫料變形指標。結(jié)果表明,當荷載完全作用在嵌縫料上時為最不利受力工況;提高嵌縫料彈性模量和泊松比有助于減小路表豎向位移,改善受力狀態(tài);隨著路表溫度升高或降低,嵌縫料主應(yīng)力將呈線性顯著增大或下降,溫差過大會使嵌縫料在水平方向上產(chǎn)生較大主應(yīng)力,并使嵌縫料接縫張開量較大,導(dǎo)致脫粘、拉裂等現(xiàn)象;嵌縫... 

【文章來源】：南京林業(yè)大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：132 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 水泥路面嵌縫料應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.3 水泥路面嵌縫料研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國外研究現(xiàn)狀
    1.4 聚合物改性瀝青基嵌縫料制備工藝研究現(xiàn)狀
        1.4.1 SBS改性瀝青基嵌縫料制備工藝研究現(xiàn)狀
        1.4.2 形狀記憶聚氨酯改性瀝青基嵌縫料制備工藝研究現(xiàn)狀
        1.4.3 有機硅改性瀝青基嵌縫料制備工藝研究現(xiàn)狀
    1.5 目前存在的主要問題
    1.6 主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.6.1 主要研究內(nèi)容
        1.6.2 本文技術(shù)路線
第二章 靜載作用下水泥路面嵌縫料力學(xué)及變形特性研究
    2.1 有限元模型建立
        2.1.1 有限元模型及計算參數(shù)
        2.1.2 接縫模擬
        2.1.3 邊界約束條件
        2.1.4 施加荷載換算
        2.1.5 網(wǎng)格單元劃分
    2.2 計算結(jié)果分析
        2.2.1 荷載作用在不同位置對嵌縫料受力特性影響
        2.2.2 不同軸載對嵌縫料受力特性影響
        2.2.3 不同路面層間接觸狀態(tài)對嵌縫料受力特性影響
        2.2.4 不同嵌縫材料屬性對嵌縫料受力特性影響
        2.2.5 不同溫度情況對嵌縫料受力特性影響
    2.3 本章小結(jié)
第三章 移動荷載作用下水泥路面嵌縫料力學(xué)響應(yīng)分析
    3.1 動荷載模型的建立
        3.1.1 施加動荷載
        3.1.2 阻尼選取
        3.1.3 動態(tài)模擬網(wǎng)格的劃分
        3.1.4 動靜荷載模型對比分析
    3.2 移動荷載在有限元模型中的實現(xiàn)
    3.3 計算結(jié)果分析
        3.3.1 不同汽車行駛速度對嵌縫料受力特性影響
        3.3.2 不同移動荷載大小對嵌縫料受力特性影響
        3.3.3 不同嵌縫材料尺寸對嵌縫料受力特性影響
    3.4 靜載和動載作用下計算結(jié)果相關(guān)性分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 聚合物改性瀝青基嵌縫料研發(fā)及改性機理研究
    4.1 試驗原材料
        4.1.1 基質(zhì)瀝青
        4.1.2 SBS改性劑及其改性瀝青基嵌縫料制備
        4.1.3 形狀記憶聚氨酯改性劑及其改性瀝青基嵌縫料制備
        4.1.4 有機硅改性劑及其改性瀝青基嵌縫料制備
    4.2 聚合物對瀝青基嵌縫料的改性機理研究
        4.2.1 聚合物改性瀝青基嵌縫料熱性能研究
        4.2.2 聚合物改性瀝青基嵌縫料化學(xué)結(jié)構(gòu)成分研究
        4.2.3 聚合物改性瀝青基嵌縫料微觀形貌與元素組成變化研究
    4.3 本章小結(jié)
第五章 改性瀝青基嵌縫料路用性能及力學(xué)性能研究
    5.1 聚合物改性瀝青基嵌縫料的路用性能試驗研究
        5.1.1 聚合物改性瀝青基嵌縫料低溫延展性能試驗分析
        5.1.2 聚合物改性瀝青基嵌縫料高溫流動性能試驗研究
        5.1.3 聚合物改性瀝青基嵌縫料彈性恢復(fù)性能試驗研究
    5.2 聚合物改性瀝青基嵌縫料力學(xué)性能試驗研究
        5.2.1 聚合物改性瀝青基嵌縫料拉伸性能試驗研究
        5.2.2 聚合物改性瀝青基嵌縫料壓縮性能試驗研究
        5.2.3 聚合物改性瀝青基嵌縫料剪切性能試驗研究
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論及展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
攻讀碩士學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果
參考文獻



本文編號：3182819