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基于传感测量的TOR橡胶沥青路面试验及有限元模拟
| 论文题名： | 基于传感测量的TOR橡胶沥青路面试验及有限元模拟 |
| 关键词： | 橡胶沥青路面;TOR连接剂;路用传感器;应力值;有限元分析;传感测量 |
| 摘要： | TOR橡胶沥青作为一种新型化学改性的方法可以有效的降低橡胶沥青的制备温度，同时促成胶粉和沥青经由化学变化合成新分子，并与其中的硫交联形成大片环状和链状聚合物的网状结构，无需现场改性所采用的胶体磨或高速剪切设备，只需一般搅拌即可形成高性能、环保、经济的改性沥青，降低了橡胶沥青的高温粘度，延长了可贮存时间和可运输的时间。 国内外目前对于TOR橡胶沥青的研究大多都倾向于TOR橡胶改性沥青材料的性能及其制备工艺、TOR橡胶改性沥青混合料的性能及其施工工艺的研究，而TOR橡胶沥青混合料与以往常用沥青混合料整体性能的对比并未给出定论，特别是我们江苏省路面工程中运用最为广泛的SBS改性沥青混合料;在实际工程应用时对TOR橡胶改性沥青混合料路面结构层的设计选择仍然参照普通沥青混合料进行，对不同路面结构组合在各层产生的应力考虑也不够充分，这使TOR橡胶改性沥青路面的实际使用性能与设计产生一定的偏差，阻碍了TOR橡胶沥青进一步的推广。 本论文针对TOR橡胶沥青混合料的推广应用，在调研国内外已有研究成果的基础上，主要做了以下研究: (1)分别选择SMA13以及SUP13两种常用的沥青混合料级配成型沥青混合料试件，对TOR橡胶沥青混合料以及SBS改性沥青混合料这两种不同的路用材料的路用性能和力学性能进行室内试验研究; (2)铺筑TOR橡胶沥青试验路，在行车道水泥稳定碎石层层底和路面下面层层底埋设合适的植入式路用传感器，实测标准车辆荷载作用下时TOR橡胶沥青路面各层底的应力;并与实测的SBS改性沥青路面各层层底的应力值进行对比，从实际观测的角度比较两种材料; (3)通过有限元软件ABAQUS建立沥青路面层间应力的模型，分析出在标准荷载作用下路面各层底的应力，并与实际检测时采集的应力值进行对比，对所建有限元模型进行验证及修正; (4)根据实测数据及有限元分析面层结构的结果评价路面面层结构，比较出TOR橡胶沥青路面与SBS改性沥青路面的实际使用性能的差异。 经本文的研究发现TOR橡胶沥青路面结构层各层底所受应力值均要小于SBS改性沥青路面结构层，而TOR橡胶沥青路面结构面层受到的剪应力也要小于SBS改性沥青路面结构层，因此TOR橡胶沥青路面结构抗开裂以及抗车辙性能均要好于SBS改性沥青路面结构，且TOR橡胶沥青路面的韧性要好于SBS改性沥青，这为对橡胶沥青路面的应力进一步分析以及TOR橡胶沥青路面的设计及应用推广提供了参考，也拓展了有限元分析方法在路面结构的进一步应用。具有一定的研究意义、实用价值和创新性。 |
| 作者： | 张钦 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 肖鹏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 扬州大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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