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复合式应力吸收层的路用性能与动态响应研究
| 论文题名： | 复合式应力吸收层的路用性能与动态响应研究 |
| 关键词： | 半刚性路面;应力吸收层;路用性能;动态响应 |
| 摘要： | 由于半刚性基层在我国应用较广，这将不可避免的使交通道路面临反射裂缝问题，而现阶段采用单一技术解决反射裂缝问题具有一定局限性，为此可铺设一层玻璃格栅-橡胶改性沥青构成的复合式应力吸收层，来应对更为复杂的道路工况。本研究首先对河北省半刚性道路病害进行调研分析，同时借助UTM-25系统等试验设备，对复合式应力吸收层的路用性能进行研究，再利用ABAQUS模拟应力吸收层的阻裂力学行为，最终铺设试验段对比应力吸收功能层的实际应力吸收效果，研究得到以下结论： （1）河北省高速道路结构层无明显差异，沥青面层大多采用4cm+5cm+6cm模式和4cm+6cm+8cm 模式，水泥稳定碎石和二灰碎石为省内最常见的半刚性基层材料，其单层厚度约在17cm-20cm之间，基层典型病害主要表现为裂缝和松散病害，这主要由于半刚性基层材料收缩特性、力学特性和路基路面影响造成的。 （2）由于玻璃格栅和橡胶改性沥青对层间集料的嵌锁粘结作用，复合式应力吸收层的拉拔性能和抗剪切性能在常温下较SBS应力吸收层提升24.0%和13.9%，低温弯曲性能（-10℃）提升 23.7%，得到复合式应力吸收层的黏结力为 0.58MPa，内摩擦角为12.84°，最大弯拉应变为3936με。 （3）复合式应力吸收层的疲劳性能优于其他两种应力吸收层14.7%以上，其对加载应变的敏感性更低，提高温度和频率会扩大与其他两种应力吸收层的疲劳寿命差距，这表明复合式应力吸收层对环境温度和车辆加载频率的适应性更强，建议其铺设在高温、重载和车流量较大的地区。 （4）增加基层模量和厚度、沥青下面层厚度可以抑制裂缝开裂，铺设应力吸收层对抑制裂缝扩展也有显著作用，研究建议其模量为 200-400MPa，厚度为 1.0cm 左右，基层和沥青下面层厚度对应力吸收层的抗裂效果影响最为显著，影响权重为 15.1%和14.7%，所以在施工中应严格保证基层碾压质量，注意控制各层厚度。 （5）依托苍山东路工程试验段，验证了玻璃格栅在动载情况下的加筋作用，提出了关于车速、温度与动态响应的关系曲线，发现复合式应力吸收层不易受车速和温度影响，开放交通后发现其短期和长期防裂效果更为显著，应力吸收效果良好。 |
| 作者： | 李鹏飞 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 杨三强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河北大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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