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RUHPC+AC复合路面结构力学分析及界面结合研究
| 论文题名： | RUHPC+AC复合路面结构力学分析及界面结合研究 |
| 关键词： | RUHPC+AC复合路面;结构力学;抗剪强度 |
| 摘要： | 随着国民经济的迅速发展，汽车交通运输中重载交通大大增加，加剧了各级沥青路面车辙、裂缝、沉陷等病害的形成和发展，严重影响了道路的抗滑、耐久和安全性，各类高性能耐久性路面结构不断涌现。超高性能混凝土复合式沥青路面（RUHPC+AC）是将道路用超高性能混凝土板的超高强超高韧性与AC的行车舒适性相结合的一种新型复合式路面结构，RUHPC主要作承重层，AC主要作功能层。RUHPC+AC路面结构整体力学性能好、使用寿命长、维修费用低，在经济合理的前提下，将是今后重载交通耐久性路面结构的发展方向之一。 本文根据高级公路沥青路面设计要求，以路面结构层各层厚度及模量为分析因素，正交试验设计出64组RUHPC+AC结构方案。应用Mpave软件建立路面模型，对64组结构的路表弯沉、沥青层底沿行车方向水平拉应变、沥青层内剪应力及沥青层底剪应力等四个设计指标进行了计算，得到了四个设计指标的取值范围及最大值所在位置；根据敏感性分析和多元线性回归分析等，得到了各设计指标与各结构参数间的变化规律及拟合公式；力学分析得到RUHPC厚度及模量、基层厚度及模量、底基层及土基模量对所选四个设计指标影响显著，呈负相关关系；沥青层厚度及模量、底基层厚度与所选四个设计指标同时存在正、负相关关系；合理的参数设计能让RUHPC+AC结构具有良好的力学性能。 考虑RUHPC+AC层间界面特性，选用SBS改性沥青、环氧树脂做粘结剂，分别采用轮碾法、静压法和马歇尔击实法制作复合试件，研究不同粘结剂、试件成型方法对RUHPC+AC复合试件的层间剪切强度和层间拉拔强度的影响规律。试验研究得到环氧树脂界面粘结剂抗剪效果更好，试件成型方法的界面结合效果优劣排序为：马歇尔击实法＞轮碾法＞静压法，本文选用马歇尔击实法作为复合试件成型方法。 为增大RUHPC+AC层间界面结合力，试验研究了嵌石构造的糙化结合面，得到RUHPC+AC层间剪切强度随嵌石粒径及撒布面积的增大而增大，拉拔强度随嵌石粒径的增大而增大、随撒布面积的增大先增后减，最佳嵌石界面选用嵌石粒径9.5~13.2mm、撒布面积50％、嵌石深度为碎石粒径的1/2。 开展RUHPC+AC不同界面结合方式对比试验，研究得到使用粘结剂结合面比最佳嵌石结合面的剪切强度小、抗拉强度大、抗弯拉强度大，两者各有特点。 |
| 作者： | 唐艳华 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 王齐仁;聂忆华;徐暘 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南科技大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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