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基于模量退化的沥青路面可靠性评价研究
| 论文题名： | 基于模量退化的沥青路面可靠性评价研究 |
| 关键词： | 沥青路面;可靠性评价;循环荷载;模量退化模型 |
| 摘要： | 可靠性在很多工程领域具有较大的应用价值，对工程质量的控制起着非常关键的作用。作为全寿命周期理论的核心指标之一，可靠性指标有望实现对路面健康状态的科学评价，但其在沥青路面领域的研究才几十年时间，相关分析方法有待完善；另外，随着沥青路面各项技术的发展，现有传统沥青路面可靠性理论已出现较多不合理之处，因此亟需重新审视其基本思想和未来发展。针对以上情况，本文另辟蹊径，提出基于材料性能来评价路面可靠性的思想。主要研究内容如下： 首先，本文分析了现有沥青路面结构可靠度概率分析模型，提出了其所存在的不足之处；从不同角度，阐述了三种典型的可靠度计算方法。基于整体评价思路，建立了基于模量退化的可靠性分析过程。 其次，分析了半刚性基层材料的正则化模量阈值。基于非线性疲劳损伤和威布尔分布，推导建立了半刚性基层材料的模量退化模型。并通过试验数据对模型进行了验证。 再次，基于半刚性基层材料模量退化模型，建立了基于模量退化的可靠度模型。对比分析了常用可靠度计算方法，综合考虑后，选取蒙特卡罗方法进行计算，建立了基于蒙特卡罗（MC）方法的可靠度分析流程，并编制了Matlab计算程序。以水泥稳定碎石（骨架密实）材料为例，建立了不同应力水平（0.70和0.60）所对应的功能函数，计算了水泥稳定碎石在任意荷载循环作用次数时的可靠度。通过将模量与可靠度统一为随荷载循环作用次数的变化过程，分析了可靠度与模量退化的关系。 最后，基于现有沥青混合料动模量衰变模型，提出了表征正则化模量与荷载循环作用次数关系的模量退化模型，分析了疲劳试验中正则化模量的阈值，并通过蒙特卡罗模拟方法，获得了沥青混合料的可靠度在疲劳试验过程中的演化规律。 |
| 作者： | 贾彦顺 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 裴建中 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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