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原文传递旧水泥混凝土路面冲击压裂技术下的力学响应分析

论文题名：	旧水泥混凝土路面冲击压裂技术下的力学响应分析
关键词：	旧水泥混凝土路面;冲击压裂;力学响应;裂缝传递;沉降特性;弯沉特性
摘要：	水泥混凝土路面由于其强度高、使用年限长等优点，在我国道路系统中占有很大比重。由于交通状况等其他诱因，当路面出现病害后，使用寿命急剧缩短，病害进一步发展破坏会使其不能满足行车要求，冲击压裂技术是解决旧水泥混凝土路面修复问题的技术之一。已有研究表明，该技术对旧路的改造修复有很好的实际效果，现阶段国内外的对该技术的研究大多通过有限元的模拟和实际工程应用。本文通过室内冲击压裂水泥混凝土缩尺试件来模拟冲压情况和对室外采用冲击机械对试验段路面的冲击压裂实际作用效果进行监控，实现对施工现场中技术应用的双重把控，更加合理做出应用指导。　　室内试验以几何相似和相似原理为理论准则，通过冲压试验从几种不同比例放缩的试件中确定出最佳缩尺试件，并将多组试件设计良好、脱空两种状态，对不同状态试件分别进行板中、板角、板边三种典型位置的冲击压裂，冲击压裂装置是依据类落锤装置设计原理，对马歇尔击实仪器进行改造而成，通过控制落锤冲击次数和高度提供所需要的冲击荷载，并运用动态应变观测技术对试件表面和侧面的测点进行数据采集分析达到研究试件破坏特性的目的，室外在试验段着重挑选与实内模拟试验具有相同特征的板体，选取特征测点进行冲压前后的沉降差、弯沉、裂缝产生的时机及扩展的情况观测。结合室内外试验数据分析，实现对施工的指导。　　首先，冲击压裂合适尺寸的缩尺混凝土板体能够很好的模拟冲击破碎情况，在板体未破坏之前，测点应变值与冲击次数呈现出线性的增长，测点的应变响应增减量变化与测点区域的破坏状态有关，基层侧面的测点的应变值要高出面层表面、面层侧面测点的应变1～2个数量级，冲击荷载保持恒定的情况下，产生的冲击能量对板体整个的损伤影响是一定的，但是由于各种板体的初始状态和荷载作用位置的不同，使的板体产生初始裂缝的形式、位置、长度、宽度并不相同，并且初始裂缝的宽度都并不均匀，同一条裂缝首端宽度要比尾端宽。　　其次，总结了各种板体在冲击破坏状态下的裂缝宽度、长度的变化范围及规律，冲击荷载对不同状态板体的裂缝初始长度、裂缝扩展速率、网状裂缝范围的影响随着布置脱空面积越大、脱空高度越高，影响越剧烈，根据裂缝演化的形态和情况，给出板体出现“裂而不碎”状态标准，认为面层和基层出现较好的嵌挤就达到冲压最佳效果。　　最后，室外试验路的板体受到冲击压裂产生的破坏情况与室内试验的情况基本吻合，由于左右幅路面破坏程度不同，右幅路面裂缝及脱空情况要较左幅路面较重，所以冲压右幅路面要较左幅路面的少冲击1～2次就可以达到较好的破碎效果，随着冲压遍数的增加，路面的相对沉降值逐渐减小，并趋于稳定，弯沉值都出现先增大后平缓的变化，但是左右幅路面呈现出不一样的增长速率。
作者：	高大鹏
专业：	道路与铁道工程
导师：	徐永丽
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东北林业大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文