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基于细观力学的纤维沥青碎石封层性能研究
| 论文题名： | 基于细观力学的纤维沥青碎石封层性能研究 |
| 关键词： | 细观力学;纤维沥青碎石封层;阻裂作用;防水机理;有限元软件模拟 |
| 摘要： | 随着道路事业的高速发展,道路养护也显得尤为重要。预防性养护能够有效的改善路面现有通车条件,延缓路面损坏,通过延长原有路面使用寿命来推迟昂贵的大修和重建活动。工程实践表明,纤维沥青碎石封层不仅能够快速有效的改善路面表面功能,而且具有良好的耐久性。然而纤维沥青碎石封层引入国内时间较短,相关性能及机理研究较少。本文以浙江地区纤维沥青碎石封层实体工程为依托,从复合材料理论角度出发,利用细观力学分析纤维沥青碎石封层力学性能,进而研究纤维沥青碎石封层阻裂作用;从材料及结构方面研究纤维沥青碎石封层抗滑和防水机理,并分析力学性能与表面功能的关系,最后通过依托工程表面功能检测加以验证,为该项技术在我国的推广应用提供理论支持。 鉴于纤维沥青碎石封层特殊的结构,本研究引入复合材料细观力学研究方法,结合依托工程所采用的材料和用量,进行纤维沥青碎石封层模量预估;利用ANSYS有限元软件模拟单根纤维拉拔试验,建立接触模型,研究纤维/沥青界面应力分布,分析纤维增强作用机理;基于界面特性研究,建立均布纤维/沥青织物模型,分析纤维沥青碎石封层应力分散作用,通过计算和试验分析各影响因素对其力学性能的影响,同时建立对比模型分析其它养护技术受力特点,进而研究纤维沥青碎石封层阻裂作用。此外,本研究认为优异的应力分散作用有益于提高纤维沥青碎石封层抗滑和防水性能的耐久性。首先从材料及结构角度出发研究纤维沥青碎石封层抗滑和防水机理,进而分析力学性能与表面功能的关系,最后通过依托工程表面功能检测加以验证。本研究综合分析纤维沥青碎石封层力学性能、抗滑性能和防水性能,研究三者之间的相互关系。研究发现,由于纤维沥青碎石封层具有优异的力学性能,提高了抗滑和防水性能的耐久性,同时,良好的抗滑和防水性能也有益于保证纤维的增强作用。 |
| 作者： | 杨昆 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 申爱琴 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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