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考虑横观各向同性特性的旧路面沥青加铺层力学行为研究
| 论文题名： | 考虑横观各向同性特性的旧路面沥青加铺层力学行为研究 |
| 关键词： | 旧路面;结构补强;沥青加铺层;力学行为;横观各向同性特性 |
| 摘要： | 沥青加铺层作为一种旧路网进行结构补强的典型方法，被广泛应用于旧沥青路面和旧水泥路面改建工程。研究表明沥青混凝土材料具有明显的横观各向同性特性，而且沥青混凝土的这种力学特性对路面力学行为有显著影响。而沥青混凝土的各向异性对沥青加铺层的影响尚不清楚，因此本文研究了考虑沥青混凝土横观各向同性特性的旧路面沥青加铺层力学行为，力图为沥青加铺层设计提供理论指导。 本文依托国家自然科学基金项目“各向异性路面结构力学行为及其参数智能反演研究”（项目编号:51278188），考虑沥青混凝土材料的横观各向同性特性，应用有限元计算方法，主要分析了基于沥青混凝土材料的横观各向同性特性的旧沥青路面及旧水泥路面沥青加铺层在各种荷载条件和环境条件下的力学行为。本文主要从以下两个方面展开: (1)考虑沥青混凝土材料的横观各向同性特性分析了旧沥青路面加铺层在竖向荷载、水平荷载、温度模量梯度特性及旧沥青路面裂缝等因素影响下的力学行为，并参考AI设计方法对沥青加铺路面的使用寿命进行了预估分析。计算分析表明，沥青混凝土材料的横观各向同性特性对旧沥青路面加铺层力学行为影响明显。 (2)基于旧水泥混凝土路面的大刚度和温度敏感特性，本文在考虑加铺层材料（沥青混凝土）的横观各向同性特性的情况下分析了旧水泥路面加铺层的荷载应力、温度应力及耦合应力，并分析了路面结构层间不同接触状态对加铺层力学行为的影响。计算分析表明，加铺层材料的横观各向同性特性对旧水泥路面加铺层力学行为影响明显。 通过对旧沥青路面和旧水泥路面加铺层力学行为受沥青混凝土材料横观各向同性特性影响的计算分析，发现沥青混凝土的横观各向同性特性对加铺层力学行为及使用寿命的影响明显，且现行设计规范将其视为各向同性的做法会明显高估路面的使用性能及服务寿命。因此，建议在对旧路面进行沥青加铺改建设计时应适当考虑沥青混凝土材料的横观各向同性特性。 |
| 作者： | 游凌云 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 颜可珍 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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