本文關(guān)鍵詞：基于層位功能的組合式基層瀝青路面結(jié)構(gòu)及其混合料設(shè)計(jì)研究

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【摘要】：對于路面設(shè)計(jì),瀝青路面的使用性能有著十分重要的作用,瀝青路面的使用性能不僅是設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)的根本,同時(shí)也是用來進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析以及優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)。根據(jù)此以降低瀝青路面在早期出現(xiàn)破壞著手,按照瀝青路面層位功能分工,對道路面層材料的選用進(jìn)行比較和合理優(yōu)化,并改變路面設(shè)計(jì)出現(xiàn)厚度與組合結(jié)構(gòu)的問題,以達(dá)到延長路面使用壽命,同時(shí)使工程建設(shè)費(fèi)用經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)。首先,通過對路面主要發(fā)生的破壞進(jìn)行分析然后通過ANSYS有限元模擬路面結(jié)構(gòu),分析得出瀝青路面在5cm處受到剪應(yīng)力最大,同時(shí)根據(jù)車轍形成機(jī)理可以得出路面面層為主要起抗車轍作用,在不同工況下對路面下面層進(jìn)行分析可知瀝青路面下面層主要起抗疲勞作用。其次,對路面結(jié)構(gòu)層進(jìn)行組合優(yōu)化,通過對組合式基層路面在不同厚度下各層進(jìn)行有限元分析,提出組合式基層瀝青路面結(jié)構(gòu)層厚度設(shè)計(jì)與模量要求;通過對比半剛性基層與組合式基層可以發(fā)現(xiàn)使用組合式基層時(shí)其水泥穩(wěn)定碎石層底拉應(yīng)力較半剛性基層層底拉應(yīng)力能夠有明顯的降低效果,說明這一種組合式基層對于因半剛性基層路面出現(xiàn)的反射裂縫現(xiàn)象具有明顯的結(jié)構(gòu)與受力特點(diǎn)。再次,根據(jù)水泥穩(wěn)定碎石層層位功能依據(jù)根據(jù)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度、劈裂強(qiáng)度、最大干縮應(yīng)變?nèi)齻�(gè)指標(biāo)綜合設(shè)計(jì)水泥穩(wěn)定碎石基層的抗裂性能;分析設(shè)計(jì)并參照國內(nèi)外規(guī)范級配曲線,采用體積設(shè)計(jì)法進(jìn)行分析研究,同時(shí)研究4.75mm和0.075mm篩孔通過率與干密度、CBR值之間的關(guān)系。對瀝青穩(wěn)定碎石基層疲勞壽命指標(biāo)分析得出采用superpave法設(shè)計(jì)出的瀝青穩(wěn)定碎石基層其性能最好,設(shè)計(jì)混合料采用粒徑小,細(xì)集料多且壓實(shí)效果好的混合料,能夠設(shè)計(jì)出較好的抗疲勞性能。根據(jù)對車轍層分析發(fā)現(xiàn)其剪應(yīng)過大的問題提出以抗剪強(qiáng)度指標(biāo)來設(shè)計(jì)瀝青混合料,通過分析車轍試驗(yàn)與抗剪強(qiáng)度的關(guān)系,得出具有很大的相關(guān)性,可以得出對于組合式基層瀝青路面下面層設(shè)計(jì)可以以抗剪強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。最后,根據(jù)試驗(yàn)路鋪筑情況可知,對于設(shè)計(jì)的組合式基層能夠滿足路用性能要求,同時(shí)對比半剛性基層可以發(fā)現(xiàn)其對路面產(chǎn)生裂縫問題能夠產(chǎn)生極大的改善,因此組合式基層具有一定的應(yīng)用價(jià)值。通過對采用半剛性基層與組合式基層進(jìn)行經(jīng)濟(jì)社會效益分析對于后期的養(yǎng)護(hù)來說,組合式基層具有明顯的優(yōu)勢,不僅能帶來經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)也具有重大的社會效益。
【關(guān)鍵詞】：組合式基層 級配碎石 層位功能 抗剪強(qiáng)度
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U416.217
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 課題的提出及研究意義11-12
• 1.2 組合式基層研究概況12-15
• 1.2.1 組合式基層優(yōu)點(diǎn)12-13
• 1.2.2 國內(nèi)外研究概況13-15
• 1.3 本文研究內(nèi)容與技術(shù)路線15-17
• 1.3.1 本文研究內(nèi)容15-16
• 1.3.2 技術(shù)路線16-17
• 第二章 瀝青路面破壞機(jī)理分析及路面結(jié)構(gòu)層位功能研究17-31
• 2.1 瀝青路面主要破壞分析17-18
• 2.1.1 裂縫17-18
• 2.1.2 車轍18
• 2.2 路面結(jié)構(gòu)層位功能研究18-21
• 2.2.1 建立ANSYS有限元分析模型18-20
• 2.2.2 基本假定20
• 2.2.3 建立有限元分析模型20-21
• 2.3 瀝青路面抗車轍層21-25
• 2.3.1 不同厚度下路面剪應(yīng)力分析21-25
• 2.3.2 瀝青路面車轍區(qū)的確定25
• 2.4 瀝青路面抗疲勞層25-28
• 2.4.1 路面面層正應(yīng)力分類26-27
• 2.4.2 計(jì)算瀝青面層正應(yīng)力27
• 2.4.3 分析瀝青路面面層拉應(yīng)力27-28
• 2.4.4 瀝青路面抗疲勞層確定28
• 2.5 本章小結(jié)28-31
• 第三章 組合式基層瀝青面層結(jié)構(gòu)組合優(yōu)化研究31-41
• 3.1 ANSYS有限元分析路面剪應(yīng)力31-37
• 3.1.1 不同厚度的瀝青層31
• 3.1.2 不同厚度的瀝青穩(wěn)定碎石層31-32
• 3.1.3 不同厚度的級配碎石層32-34
• 3.1.4 不同模量的級配碎石層34-36
• 3.1.5 水泥穩(wěn)定碎石層厚度對剪應(yīng)力影響作用36-37
• 3.2 對比分析半剛性基層與組合式基層37-38
• 3.3 本章小結(jié)38-41
• 第四章 組合式基層瀝青路面結(jié)構(gòu)與材料一體化設(shè)計(jì)研究41-69
• 4.1 組合式基層路面水泥穩(wěn)定碎石基層功能分析41-45
• 4.1.1 確定水泥穩(wěn)定碎石層功能41
• 4.1.2 水泥穩(wěn)定碎石層抗裂性能指標(biāo)分析41-45
• 4.2 組合式基層級配碎石過渡層功能分析45-55
• 4.2.1 確定級配碎石層功能45-46
• 4.2.2 組合式基層級配碎石層設(shè)計(jì)46-47
• 4.2.3 級配碎石級配設(shè)計(jì)47-48
• 4.2.4 最佳含水量與最大干密度48-52
• 4.2.5 加州承載比CBR52-55
• 4.3 組合式基層瀝青穩(wěn)定碎石層功能分析55-60
• 4.3.1 確定組合式基層瀝青穩(wěn)定碎石層功能55
• 4.3.2 瀝青穩(wěn)定碎石層指標(biāo)分析55-60
• 4.4 瀝青路面下面層功能分析60-65
• 4.4.1 確定組合式基層路面下面層功能60
• 4.4.2 組合式基層路面下面層抗車轍指標(biāo)分析60-65
• 4.5 路面結(jié)構(gòu)材料一體化設(shè)計(jì)步驟及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)65-66
• 4.6 本章小結(jié)66-69
• 第五章 試驗(yàn)路驗(yàn)證69-77
• 5.1 試驗(yàn)路概況69
• 5.2 路面結(jié)構(gòu)組成材料設(shè)計(jì)69-73
• 5.2.1 路面結(jié)構(gòu)組成69
• 5.2.2 試驗(yàn)路材料設(shè)計(jì)69-73
• 5.2.3 試驗(yàn)路鋪筑與檢驗(yàn)73
• 5.3 試驗(yàn)檢測結(jié)果對比分析73-74
• 5.4 經(jīng)濟(jì)效益分析74-75
• 5.5 社會效益分析75
• 5.6 本章小結(jié)75-77
• 第六章 結(jié)論與展望77-79
• 6.1 主要結(jié)論77-78
• 6.2 展望78-79
• 致謝79-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果85

【相似文獻(xiàn)】

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