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中南地区典型沥青路面结构的层间界面模型研究
| 论文题名： | 中南地区典型沥青路面结构的层间界面模型研究 |
| 关键词： | 沥青路面;层间界面模型;剪切强度;力学响应 |
| 摘要： | 路面的铺筑一般是多层的。按照层位功能和材料的不同，划分为面层、基层和土基，依据具体的情况，面层又可分为上面层、中面层和底面层，基层包括上基层、下基层、底基层或者垫层等等。任意两层之间的界面称之为层间界面。 目前我国路面设计理论，是以多层弹性体系理论为基础，并假设层间界面是完全连续的。但实际道路中，层间界面的接触状态比较复杂，既不是完全连续，也并非处于完全滑动状态。这就使得实际路面结构在车辆荷载作用下所产生的力学响应，与理想状态下的力学响应有较大的差异；另一方面，国内外已有的研究发现，路面病害如滑移裂缝、车辙、推挤和拥包等，严重影响道路的使用性能。而层间粘结状态的恶化，是导致路面出现滑移裂缝、加速路面病害产生的主要因素之一。 沥青路面的使用寿命和结构行为与它的层间接触状态有着直接的联系。因此，弄清楚路面层间结合状态至关重要。层间界面模型可以用来描述沥青路面结构层间的结合状态，并用具体的公式来描述力与位移之间的关系。 直接获得沥青路面层与层之间的结合状态很困难，只能选择模拟的办法，并通过实验室试验来获得。通常的做法是：对现场取回的芯样或实验室试件进行剪切试验，然后通过数据分析的手段，得到某些条件下的层间界面模型。 目前已有层间界面试验模型，是以三个参数，即层间粘结系数 K，层间极限抗剪强度Smax、摩擦系数mu，来描述路面实际层间粘结状态。由于材料的差异性，以及加载条件、试验温度、试验器材等因素的影响，这些参数或得到的结论，并不具有通用性。 本文基于国内外相关试验方法和研究结果，以Goodman模型来描述沥青路面层间界面在一定加载条件下的力和位移的关系，并以中南地区的材料、温度状况为基础，选择不同的试验温度、不同的粘层油用量以及不同的粘层油类型，利用实验室UTM多功能试验机和自行开发的试验夹具，进行层间粘结强度的直接剪切试验；然后通过回归的方法分析试验数据，从而得出了在不同条件下，沥青混合料试件关于层间界面剪切强度的大致规律。 本文的研究发现：不同的温度，不同的粘层油种类及其用量，对层间界面模型影响较大；在同一粘层油类型及用量的情况下，随着温度的升高，层间粘结系数K值不断减少，层间极限抗剪强度Smax值不断减小。 |
| 作者： | 姜佩 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 胡小弟;吴英彪 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉工程大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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