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基于加速加载试验的沥青路面车辙发展规律及预估方法研究
| 论文题名： | 基于加速加载试验的沥青路面车辙发展规律及预估方法研究 |
| 关键词： | 沥青路面;车辙预估;演变规律;力学响应;加速加载试验 |
| 摘要： | 车辙是半刚性基层沥青路面的主要病害类型之一，掌握沥青路面服役期内的车辙演变规律，建立合理的车辙预估模型对沥青路面结构的长期保存至关重要。在现有沥青路面车辙研究的试验方法中，室内试验、加速加载试验、数值模拟方法存在各自的优势和不足。因此，本文依托江苏省十三五重大专项专题二：“高速公路沥青路面结构力学响应监测及足尺试验研究”项目，通过室内试验、室外监测等方式，获取并分析了沥青路面车辙预估参数；研究了足尺试验车辙演变规律，建立并验证了足尺试验车辙预估模型；对比了不同尺度车辙预估试验方法之间的异同，提出了室内试验、缩尺试验、足尺试验之间的跨尺度关联方法。 首先，通过动态模量试验、局部动态蠕变试验、FWD 试验，分析了足尺试验道材料与结构性能变化规律，建立了材料参数损伤演化方程，为车辙预估提供了材料参数；基于试验道全年大气温度场与路面温度场实测数据，建立了不同月份、不同路面深度条件下沥青路面温度场双正弦回归模型，为车辙预估提供温度场参数。 其次，基于实测力学响应数据，研究了足尺试验道沥青面层的力学响应演变规律，建立了关于温度、速度、轴重的力学响应预估方程；通过数值模拟方法，对足尺试验道的结构参数进行反演与修正，对比了室内材料参数与路面结构参数的差异性；基于实测数据和数值模拟，总结了典型结构的关键力学指标。 然后，基于足尺试验道 100 万次加载周期内车辙数据，分析了足尺试验道车辙演变的三阶段规律和变形机理；通过数值模拟，建立并验证了足尺试验道车辙预估模型；基于预估模型，建立了足尺试验加载次数与实际路面服役期内累积轴载作用次数之间的联系，预估了高温和重载对典型结构车辙发展的不利影响。 最后，通过室内三轴试验，推导了沥青混合料抗剪参数与失稳流变次数之间的预估方程；通过缩尺试验，建立并验证了缩尺试验的车辙预估模型；通过对比分析，研究了室内动态蠕变试验失稳流变次数FN、缩尺车辙试验加载次数MN、足尺车辙试验加载次数 RN之间的关系，从而建立了三轴试验、缩尺试验、足尺试验之间的跨尺度联系。 |
| 作者： | 任华 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 顾兴宇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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