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沥青路面孔隙水压力传感测量与路面结构优化研究
| 论文题名： | 沥青路面孔隙水压力传感测量与路面结构优化研究 |
| 关键词： | 沥青路面;孔隙水压力;光栅压力传感器;渗透系数;结构优化 |
| 摘要： | 孔隙水压力反复冲刷沥青混合料，导致沥青与集料脱离，扩大裂缝加大混合料的空隙率，最终降低沥青路面结构的整体强度，产生各种形式的水损坏。因此对沥青路面孔隙水压力进行研究并提出考虑孔隙水压力影响的优化设计方案是非常重要的。 首先，以光纤布喇格光栅传感原理为基础，设计并研制出一种压力传感器。把传感器分别埋设于沥青路面的表面层、上面层与下面层层间和下面层与基层层间，测量三个层面的孔隙水压力。 第二，以钻取芯样为样本，测量各芯样的实际空隙率；设计一种在不同水压条件下测量沥青混合料试件渗透系数的试验装置，得到各试件在不同压力条件下的渗透系数。探讨渗透系数与水压力以及渗透系数与空隙率的关系。 第三，以多孔介质-Biot理论和轴对称有限元分析方法为基础，结合实际路面相关参数，运用ABAQUS有限元分析软件对沥青混凝土路面结构在饱水状态下的孔隙水压力变化情况进行模拟、计算、分析。孔隙水压力的理论模拟值与实测值比较表明：两者的结果比较一致，验证了光纤布喇格光栅压力传感器测量沥青路面结构孔隙水压力的可行性。 第四，采用基于均匀设计的敏感性分析方法，对饱水沥青路面结构进行数值模拟试验，结果表明：面层的渗透系数是影响孔隙水压力的最重要因素，其他四个因素影响程度从大到小依次为胎压、速度、模量、厚度。 最后，对几种典型路面结构进行超静孔隙水压力的计算分析，并对面层的渗透系数进行优化设计，确定几种典型路面结构各面层渗透系数设计的最佳方案。 |
| 作者： | 蒋泽民 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 高俊启 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京航空航天大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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