基于面层蠕变特性的组合式基层沥青路面力学性能研究

发布时间：2023-09-24 17:07

　　半刚性沥青路面在我国是高等级路面的主要结构形式,长期以来得到了实践的证明,但此种路面在国内外得到广泛应用的同时也伴随着一系列困扰我们的质量难题,比如说它在工程竣工后不久极容易出现车辙、沉陷、疲劳开裂等破坏,安全运行的使用周期一般远低于设计使用寿命。有鉴于此,迫切需要研制一种新型的长寿命复合材料路面。所以,中国的道路研究人员提出了组合式基层沥青路面的结构形式,即底基层为半刚性基层是由无机结合料稳定集料等材料组成,基层是沥青稳定碎石或级配碎石组合而成的柔性基层,沥青混凝土构筑面层的结构形式。经查阅相关文献,对于减小反射裂缝的开展,沥青稳定碎石复合基层路面的效果相比水稳碎石拥有更加稳定的效果。此外,路面每个结构层的厚度和沥青混合料的模量也将直接影响路面的应力应变特征。所以,本文通过对比分析国内外长寿命组合式基层沥青路面的相关设计理念及道路施工经验,用Abaqus有限元软件为媒介,将沥青稳定碎石组合式基层沥青路面设为研究对象,旨在系统分析道路各结构层的厚度和模量对路面力学性能的具体影响。(1)通过归纳和总结我国半刚性基层沥青路面与国外长寿命沥青路面的差异和特点,给出了沥青路面组合式基层的优越性...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的提出及研究意义
    1.2 国内外长寿命沥青路面的研究与应用现状
        1.2.1 国外研究现状及应用
        1.2.2 国内研究现状及应用
    1.3 本文的主要研究内容
第二章 组合式基层沥青路面结构分析方法
    2.1 沥青路面结构分析基本理论
        2.1.1 沥青路面结构体系的力学模型
        2.1.2 沥青路面形变分析
    2.2 长寿命组合式路面概念设计
    2.3 组合式基层道路结构分析方法
        2.3.1 弹性层状体系理论
        2.3.2 弹性层状体系理论的基本假设
        2.3.3 弹性理论三维基本方程
    2.4 有限元基本理论及路面分析基本单元
        2.4.1 有限元基本理论
        2.4.2 道路结构分析的有限元基本单元
    2.5 本章小结
第三章 模型的建立及评价指标分析
    3.1 拟设计长寿命组合式基层沥青道路结构
    3.2 路面材料设计参数
    3.3 路面荷载模型简化
        3.3.1 车轮荷载的简化
        3.3.2 车轮荷载作用时间的确定
    3.4 Abaqus道路有限元模型的创建
        3.4.1 沥青混合料的本构模型
        3.4.2 Abaqus中的蠕变模型
        3.4.3 有限元模型的创建
    3.5 常用的力学评价指标分析
    3.6 图例简介
    3.7 本章小结
第四章 长寿命组合式基层沥青路面结构受力分析
    4.1 模型计算结果的云图显示
    4.2 结构层厚度对长寿命组合式基层道路的力学响应分析
        4.2.1 上面层厚度对结构层力学影响
        4.2.2 下面层厚度对结构层的力学影响
        4.2.3 联结层厚度对结构层的力学影响
        4.2.4 基层厚度对结构层的力学影响
        4.2.5 底基层厚度对结构层的力学影响
    4.3 结构层模量对长寿命组合式基层路面的力学响应分析
        4.3.1 上面层模量对结构层的力学影响
        4.3.2 下面层模量对结构层的力学影响
        4.3.3 联结层模量对结构层的力学影响
        4.3.4 基层模量对结构层的力学影响
        4.3.5 底基层模量对结构层的力学影响
    4.4 正交实验法的路面结构优化
        4.4.1 正交实验法的准备工作
        4.4.2 试验结果极差分析
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果



本文编号：3848410