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城市公交专用车道沥青路面材料及结构研究
| 论文题名： | 城市公交专用车道沥青路面材料及结构研究 |
| 关键词： | 城市公交;专用车道;PB改性剂;沥青混合料 |
| 摘要： | 伴随着我国公共交通事业的发展，城市公交专用车道正面临着在运营不久后便出现严重损坏的问题。同时，废旧塑料和玄武岩纤维作为新兴的能够有效增强沥青路面综合性能的路用改性剂，正受到广泛的关注和重视。因此，为了提高城市公交专用车道路面使用品质及其使用寿命，研究结合废旧塑料和玄武岩纤维各自优势的复合改性剂PB对其路面材料性能的影响以及城市公交专用车道结构组合形式有着十分重要的意义。 首先，本文针对扬州市设置的城市公交专用车道及其相邻的普通机动车道进行现场调研和病害分析。结果发现公交专用车道沥青路面主要以车辙病害为主，普通机动车道以裂缝类病害为主，车辙类次之。对两种车道车辙深度调查结果发现，公交专用车道车辙深度明显大于普通机动车道，调查路段前者最大车辙深度是后者的两倍以上。 其次，根据工程经验，选取AC-13C和AC-20C级配作为城市公交专用车道的上下面层，对这两种级配的基质沥青混合料、SBS改性沥青混合料和掺加PB改性剂的沥青混合料进行配合比设计，确定六种沥青混合料的最佳油石比，并对其马歇尔指标进行分析。表明在两种级配中PB改性剂的加入会使沥青混合料的最佳油石比大幅度的提升，稳定度和空隙率变大，流值减小。 再次，通过车辙试验、动态蠕变试验、低温小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验对制备的六种沥青混合料进行路用性能检测。结果发现，掺加PB改性剂能够使沥青混合料的高温稳定性大幅度提升，增强其抗车辙性能;提升沥青混合料的低温抗裂性能，但其提升效果逊于SBS改性沥青混合料;改善沥青混合料水稳定性，增强其抗水损坏能力。通过单轴压缩动态模量试验对六种混合料动态模量进行测定，结果表明0.1Hz加载条件下PB改性剂可以明显增大沥青混合料的动态模量。 最后，在路面材料性能研究的基础上，推荐三种城市公交专用车道路面结构，并通过有限元软件对其进行静力学分析和一定轴载作用次数下的永久变形预估。结果表明与标准轴载0.7MPa作用相比，原有路面结构在重载0.83MPa作用下层底拉应力均增长25％以上，竖向变形涨幅也较明显;在重载作用下，推荐结构三的层底拉应力、竖向变形量以及一定轴载作用次数下预估的车辙深度均明显小于其他三种路面结构，说明推荐结构三具有更好的抗裂和抗变形性能。 本文的研究成果为城市公交专用车道路面材料和结构的选择提供了参考，具有一定的理论研究意义和推广应用价值。 |
| 作者： | 酒雪洋 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 康爱红 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 扬州大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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