原文传递
沥青路面长寿命微罩面层间耐久性数值模拟研究
| 论文题名： | 沥青路面长寿命微罩面层间耐久性数值模拟研究 |
| 关键词： | 沥青路面;微罩面;耐久性;预防性养护 |
| 摘要： | 路面预防性养护技术发展迅速，包括中国在内的各国沥青路面预防性养护技术在延长道路使用寿命、降低大修投入方面取得了很多成果。但是由于各类预防性养护技术在应用上仍存在很多不足以及延长路面使用寿命效果仍不明显的特点，应运而生的长寿命微罩面技术则具有寿命长、足够层间结合耐久性来解决预防性养护所遇到的此类问题。 本文以长寿命微罩面（Long-life Micro Overlay简称LLMO）为研究对象，建立层间数值分析模型，分析微罩面实施后，在不同荷载状况作用下微罩面-路面层间以及层内应力、层间损伤规律，并与层间连续模型计算结果对比，验证所建立模型合理性;在此基础上预估微罩面-路面层间和沥青薄层罩面-路面层间剪切疲劳寿命。主要研究内容如下: (1)对比分析了不同层间结合模型与层间耐久性研究方法，对适用于沥青混凝土界面的内聚力模型进行研究，进而引入基于渐进损伤理论的层间脱层失效模型;将该模型应用于实验室直剪试验模拟，并根据已有文献资料进行验证。 (2)使用ABAQUS有限元软件建立了基于脱层失效理论的层间粘结界面(surface-based cohesive behavior)模型，用于模拟微罩面实施后的层间接触情况，研究标准轴载作用下的结构层内、层间应力变化规律与层间损伤形式及规律，与层间连续模型对比验证了层间粘结界面模型的合理性;分析了不同荷载状况的路面结构层内、层间应力与层间损伤形式及规律。 (3)在中等交通重复荷载作用下，研究了微罩面-既有沥青路面层间因剪切疲劳作用而导致的层间结合力丧失的破坏模式，建立了基于脱层失效理论的层间粘结界面模型，进行层间剪切疲劳分析。结果表明加载时间内未发生脱层破坏，与微罩面的实际使用寿命相符合。另外，建立了沥青薄层罩面-既有沥青路面层间模型，进行层间剪切疲劳寿命预估，其使用寿命为3.6年，远远低于微罩面使用寿命。 (4)对于城镇道路路面，参照有关容许抗剪强度验算公式，给出了路面结构层——加铺层层间剪切疲劳寿命的计算公式，分别得到重复荷载作用下，微罩面-路面层间、沥青薄层罩面-路面层间剪切疲劳寿命。 |
| 作者： | 袁新哲 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 孔永健 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
