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沥青路面影响因素及应力分析研究
| 论文题名： | 沥青路面影响因素及应力分析研究 |
| 关键词： | 沥青路面;蠕变特性;应力分析;使用寿命 |
| 摘要： | 半刚性基层沥青路面在过去很长一段时间内，被国内外广泛使用，但其容易产生反射裂缝，从而导致路面在使用前期就出现车辙、沉陷、疲劳开裂等破坏。为此，我国提出了复合式基层路面结构，即底基层为半刚性基层，上基层为沥青稳定碎石或级配碎石柔性基层。通过查阅大量文献表明，对于防止反射裂缝的发生，级配碎石复合式基层沥青路面的效果不及沥青稳定碎石的效果，同时，沥青混合料的模量直接影响路面的受力情况，故本文以沥青稳定碎石复合式基层沥青路面为研究对象，借助ABAQUS有限元软件，来分析各面层模量对路面应力的影响，为其进一步被广泛使用提供一定的指导作用。 通过对路面力学模型的对比，确定出以时间硬化蠕变模型来模拟沥青混合料的蠕变特性，并将车轮作用荷载简化为矩形均布荷载，创建路面模型来进行应力分析，得出:当各面层模量增加时，竖向压应力和Mises屈服拉应力变小，而纵向剪应力变大;当上面层模量增大时，横向剪应力变大，但当中面层和下面层模量增加时，其变小。同时上面层模量对最大横向剪应力、最大纵向剪应力及最大Mises屈服拉应力的影响最大，中面层模量对最大竖向压应力的影响最大，故宜选择较低标号的沥青，如30＃沥青、50＃沥青，或者在沥青混合料中加入适量的高模量外加剂，来增加中面层的模量，从而降低其产生的竖向压应力，防止路面产生沉陷或车辙病害。另外为了减小拉应力，防止路面产生疲劳开裂，上面层宜采用骨架密实型级配类型或适当增加胶结料的含量，或者在较高温度下进行施工。最后，在检测沥青稳定碎石复合式基层沥青路面的最大竖向压应力、最大纵向剪应力及最大Mises屈服拉应力时，只需在任意一侧车轮的中心处取样检测即可，而检测最大横向剪应力时，只需在任意一侧车轮内侧取样即可。 本文所研究内容对沥青稳定碎石复合式基层沥青路面的设计、施工和检测都提供了一定的理论依据，同时也对其增加使用寿命，减缓车辙、沉陷等破坏，增强服务性能和运营安全，降低养护和运营费用提供了非常好的指导意义。 |
| 作者： | 李丹 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 杜顺成;李江 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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