双层排水沥青路面排水特性研究
发布时间：2023-03-07 19:16
双层排水沥青路面结构在排水、降噪、抗滑等方面具有较大的优势,但其排水状态与单层排水沥青路面不同,孔道阻塞严重影响双层排水沥青路面使用性能。常采用室内实验法或工程追踪法进行研究,周期长且经济花费较大。本论文将基于数值模拟方法,研究双层排水路面的排水、抗阻塞和动水自洁性能,为双层排水沥青路面的结构设计提供指导。参考四参数随机生长法,借鉴BA网络的择优性,提出了基于像素点择优性的双层排水沥青路面试件随机生长技术。基于这一技术随机生成的路面结构与实际路面结构的差异不到7.4%,分形维数几何参数也具有很好的可靠性和稳定性。根据Euler-Lagrange方法和流固耦合理论(FSI),采用Flow-3D软件模拟单/双层排水沥青路面内部的孔道径流状态,通过线性Darcy公式计算排水路面结构渗流系数;导入Comsol软件,基于Boussinesq方程计算了路面结构可承受最大降雨强度;建立了空隙率、联通空隙率与排水性能之间的关系。结果表明,总厚度相同时,双层排水比单层排水沥青路面的排水性能约增加3.6%;总厚度不变时,双层排水结构上层厚度增大(相应下层厚度减小),双层排水沥青路面结构的排水性能约降低1....
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 双层排水沥青路面研究现状
1.2.1 双层排水沥青路面的工程应用
1.2.2 排水路面试件随机生成技术研究
1.2.3 双层排水沥青路面结构排水性能研究
1.2.4 双层排水沥青路面孔道阻塞及清洁研究
1.3 主要研究内容
1.4 技术路线
第二章 双层排水沥青路面混合料随机生成技术研究
2.1 双层排水沥青路面CT扫描结果
2.1.1 工业CT扫描技术介绍
2.1.2 双层排水沥青路面CT扫描图层三维重构
2.2 多孔沥青路面各随机生成技术
2.2.1 骨料随机投放法
2.2.2 随机生长四参数法
2.2.3 像素点择优性分析
2.2.4 基于像素点单元的集料随机生成算法
2.3 多孔沥青路面几何构型表征参数
2.3.1 空隙分形维数特征分析
2.3.2 级配曲线对比分析
2.3.3 排水路面结构渗水系数分析
2.4 随机生成网络几何构型指标评价
2.4.1 二维随机结构几何参数评价
2.4.2 三维随机结构几何参数评价
2.5 本章总结
第三章 双层排水沥青路面排水性能分析
3.1 排水性沥青路面排水性能研究建模
3.1.1 CFD理论及流固耦合理论
3.1.2 双层排水沥青路面有限元模型的建立
3.2 单/双层排水沥青路面排水性能差异对比
3.2.2 单/双层排水沥青路面几何构型参数对比
3.2.3 单/双层排水沥青路面排水性能对比
3.3 双层排水沥青路面排水性能关联性研究
3.3.1 空隙率
3.3.2 联通空隙
3.4 本章总结
第四章 双层排水沥青路面孔道阻塞现象研究
4.1 排水性沥青路面孔道阻塞模型建立
4.1.1 流体力学沉积物冲刷模型
4.1.2 建模步骤及边界条件的建立
4.1.3 孔道阻塞模型结果分析
4.2 单/双层排水沥青路面空隙阻塞特性研究
4.2.1 阻塞物当量粒径对孔道阻塞影响
4.2.2 集料当量粒径对孔道阻塞的影响
4.2.3 结构层组合对孔道阻塞的影响
4.3 本章总结
第五章 双层排水沥青路面孔道自洁性能研究
5.1 排水性沥青路面结构动水压力研究
5.1.1 轮胎模型的建立
5.1.2 动水压力计算模型的建立
5.1.3 不同孔道当量粒径对动水压力的影响
5.1.4 不同路面结构组合对动水压力的影响
5.2 排水型沥青路面孔道自洁模型建立
5.2.1 孔道杂物的提取及三维重构
5.2.2 建模过程及边界条件的建立
5.2.3 阻塞物当量粒径对自洁效应的影响
5.2.4 集料当量粒径对自洁效应的影响
5.2.5 不同结构组合对自洁性能的影响
5.3 本章总结
第六章 结论与展望
6.1 研究结论
6.2 需进一步研究的问题
致谢
参考文献
本文编号：3757735
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 双层排水沥青路面研究现状
1.2.1 双层排水沥青路面的工程应用
1.2.2 排水路面试件随机生成技术研究
1.2.3 双层排水沥青路面结构排水性能研究
1.2.4 双层排水沥青路面孔道阻塞及清洁研究
1.3 主要研究内容
1.4 技术路线
第二章 双层排水沥青路面混合料随机生成技术研究
2.1 双层排水沥青路面CT扫描结果
2.1.1 工业CT扫描技术介绍
2.1.2 双层排水沥青路面CT扫描图层三维重构
2.2 多孔沥青路面各随机生成技术
2.2.1 骨料随机投放法
2.2.2 随机生长四参数法
2.2.3 像素点择优性分析
2.2.4 基于像素点单元的集料随机生成算法
2.3 多孔沥青路面几何构型表征参数
2.3.1 空隙分形维数特征分析
2.3.2 级配曲线对比分析
2.3.3 排水路面结构渗水系数分析
2.4 随机生成网络几何构型指标评价
2.4.1 二维随机结构几何参数评价
2.4.2 三维随机结构几何参数评价
2.5 本章总结
第三章 双层排水沥青路面排水性能分析
3.1 排水性沥青路面排水性能研究建模
3.1.1 CFD理论及流固耦合理论
3.1.2 双层排水沥青路面有限元模型的建立
3.2 单/双层排水沥青路面排水性能差异对比
3.2.2 单/双层排水沥青路面几何构型参数对比
3.2.3 单/双层排水沥青路面排水性能对比
3.3 双层排水沥青路面排水性能关联性研究
3.3.1 空隙率
3.3.2 联通空隙
3.4 本章总结
第四章 双层排水沥青路面孔道阻塞现象研究
4.1 排水性沥青路面孔道阻塞模型建立
4.1.1 流体力学沉积物冲刷模型
4.1.2 建模步骤及边界条件的建立
4.1.3 孔道阻塞模型结果分析
4.2 单/双层排水沥青路面空隙阻塞特性研究
4.2.1 阻塞物当量粒径对孔道阻塞影响
4.2.2 集料当量粒径对孔道阻塞的影响
4.2.3 结构层组合对孔道阻塞的影响
4.3 本章总结
第五章 双层排水沥青路面孔道自洁性能研究
5.1 排水性沥青路面结构动水压力研究
5.1.1 轮胎模型的建立
5.1.2 动水压力计算模型的建立
5.1.3 不同孔道当量粒径对动水压力的影响
5.1.4 不同路面结构组合对动水压力的影响
5.2 排水型沥青路面孔道自洁模型建立
5.2.1 孔道杂物的提取及三维重构
5.2.2 建模过程及边界条件的建立
5.2.3 阻塞物当量粒径对自洁效应的影响
5.2.4 集料当量粒径对自洁效应的影响
5.2.5 不同结构组合对自洁性能的影响
5.3 本章总结
第六章 结论与展望
6.1 研究结论
6.2 需进一步研究的问题
致谢
参考文献
本文编号：3757735
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3757735.html
