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旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构的力学研究
| 论文题名： | 旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构的力学研究 |
| 关键词： | 水泥混凝土路;路面维修;沥青面层;结构力学;反射裂缝 |
| 摘要： | 近些年来，许多早期修建的水泥混凝土路面已经达到或接近使用寿命，道路损坏严重，我国目前对于旧路改建采取的主要形式是在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层。但在外荷载作用下，由于旧水泥混凝土路面存在的接缝、裂缝等缺陷或病害，很容易导致加铺层产生反射裂缝。为了合理设计沥青加铺层结构，有效缓解旧水泥混凝土路面加铺层反射裂缝病害，建立有限元模型，运用数值模拟分析外荷载作用下接缝处沥青加铺层底应力随加铺层结构参数变化的规律;通过室内施加弯拉应力与剪切应力的疲劳试验模拟行车荷载作用下不同加铺层结构试件的反射裂缝发生发展变化，评价几种常见防治反射裂缝措施效能的优劣。 研究结果表明:随车轮轴载的增加，接缝处沥青加铺层底的应力明显增加;加铺层厚度的增加可以显著降低接缝处沥青加铺层底应力，有效降低反射裂缝产生的可能，加铺层厚度不宜小于10cm，推荐厚度12～16cm;随着加铺层模量的增加，接缝处沥青加铺层荷载应力、温度应力以及耦合应力均逐渐升高，但趋势较为平缓，建议加铺层模量在1400～2000MPa范围内;在相同荷载作用下，综合地基模量越小，接缝处变形和加铺层底应力越大，容易引起反射裂缝，建议综合地基模量不低于100 MPa;降温幅度变化对加铺层底温度应力变化影响显著，随着降温幅度的增大，接缝处沥青加铺层底应力迅速增长;室内疲劳试验证明在荷载作用下，接缝处沥青加铺层底部由于应力集中而产生裂缝，进一步发展导致加铺层断裂;土工布可以吸收并扩散一部分应力，它的效用体现在加铺层即将或已经断裂之后，降低裂缝的扩展速度和宽度，与沥青加铺层共同承担应力;对比分析疲劳试验结果可知，应力吸收层具有极好的抗疲劳能力、弹性恢复能力及较高的拉伸能力，接缝处应力吸收层发挥自身变形大的优势吸收了荷载应力，故无论是弯拉还是剪切作用，应力吸收层对反射裂缝的防治与延缓均有良好的效果。 |
| 作者： | 林宏 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 程培峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北林业大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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