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基于京沪高速江苏段实测轴载的重交通沥青路面交通特性及轴载研究
| 论文题名： | 基于京沪高速江苏段实测轴载的重交通沥青路面交通特性及轴载研究 |
| 关键词： | 沥青路面;重载交通;轴载换算;疲劳寿命 |
| 摘要： | 江苏京沪高速公路有限公司管理体系完善，拥有通车十余年来完整的道路维修养护记录和先进的动态称重系统，可以提供通车运营期的实际交通荷载数据。本研究首先通过调查京沪高速沂淮江段历年动态称重系统(WIM)以及京沪沥青路面养护管理决策支持(PMS)系统的数据，分析了该路段的交通组成参数和交通轴载分布，该路段属于典型的重交通路面。在此基础上，利用统计学理论，针对不同的分布特征选取不同的概率分布模型来准确表征该路段不同车道不同车型的车速分布、车重分布以及轴载分布，通过分析说明，各种模型对于所有观测地点动态称重数据的拟合都能取得较高相关性(R2＞0.96)。 我国现行路面结构设计方法中用当量轴载作用次数来指导路面设计。而现行沥青路面设计规范中的轴载换算方法仅适用于轴载小于130kN的情况，对于重轴载交通，规范中只给出了一个系数范围。本研究调研选取了重载交通沥青路面常用的两种路面结构及材料组合，利用BISAR3.0计算程序，推导验算了不同等效换算原则的轴载换算指数。最终确定了重载交通沥青路面基于弯沉等效，基层底部拉应力等效，路基顶面压应变等效，沥青层层底拉应变等效的换算指数分别为5.0、9.0、5.1和4.1。同时，对于本文示例路段，考虑路面使用寿命为15年，实际计算了基于不同换算原则的设计年限内的累计轴载作用次数，作为路面设计的疲劳寿命的控制指标。 最后通过对实测数据的轴载分布分析确定了研究路段的设计轴载为120kN。取轴载累计分布选取95％和100％分位对应的轴载分别为157.5kN和184.5kN作为实验室测试材料路用性能的加载荷载，供类似道路进行路面设计时选择使用。同时利用交通量分析得到的数据，建立了可用于重载交通试验的变幅加载和随机荷载加载模型。 京沪高速公路沂淮江段运营17年来，因其交通量大，货车比例高，超载现象严重，直接导致养护工作周期短、耗资巨大。双向4车道早已处于全天候交通饱和状态，无法满足交通量的需求，拓宽改建迫在眉睫。本文的研究成果，不仅对京沪高速江苏段拓宽改建工程具有实际应用价值，同时对我国重载交通下的新建和改建重载交通高速公路的路面结构设计也具有一定的指导意义。 |
| 作者： | 王超 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 肖鹏;张兴明 |
| 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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