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旧路加宽工程沥青路面纵向裂缝的产生和扩展
| 论文题名： | 旧路加宽工程沥青路面纵向裂缝的产生和扩展 |
| 关键词： | 旧路加宽工程;沥青路面;差异沉降;纵向裂缝扩展;通行能力 |
| 摘要： | 20世纪80年代以来,随着国民经济的快速发展,我国公路建设事业发展迅速,公路在国民经济发展中的作用越来越突出。同时,随着公路交通流量的日益增加,一部分公路的设计通行能力已经不能满足交通的需求。因此,有必要对部分旧路进行加宽扩建,提高其通行能力和服务水平。 近年来国内外已有多条公路进行了加宽扩建。大多数加宽工程新旧拼接面附近路面在使用期内出现了不少纵向裂缝。究其原因,主要是实际工程中对于加宽工程的设计、施工基本上无规范可循,大多是依靠经验,而且目前有关旧路加宽技术的理论研究尚未真正弄清加宽工程路面纵向裂缝的产生机理及扩展规律,因此,为了对加宽工程的设计提供指导,有必要对旧路加宽工程纵向裂缝问题进行较为系统的研究。 本文首先定性地分析了旧路加宽工程的常见病害及其原因,然后采用ABAQUS有限元计算软件,系统地分析了旧路加宽工程沥青路面纵向裂缝的产生机理及扩展规律。主要取得了如下研究成果: (1)建立了旧路加宽工程路基有限元模型,模拟了路堤施工期和工后固结期的变形,分析了新旧路堤沉降的变形规律。结果表明,加宽后新、旧路堤顶面差异沉降曲线均呈“弯盆状”,并在新、旧路交接处曲率发生反弯突变。 (2)采用有限元建模,分析了路堤差异沉降作用下加宽路面结构的受力特征和附加应力的影响因素,并阐述了加宽工程沥青路面纵向裂缝产生的力学机理及类型。分析表明,加宽路面受力最不利位置首先是新旧拼接面处基层顶面,其次是面层顶面。差异沉降作用下加宽路面结构的附加弯拉应力是纵向裂缝产生的主要原因。 (3)采用有限元建模,分析了行车荷载作用下旧路加宽工程沥青路面纵向裂缝的扩展规律及影响因素,并对面层形成贯通裂缝的疲劳寿命进行了预测。结果表明,偏荷载为较不利荷载,偏荷载作用下反射纵缝和表面纵缝均表现为Π型扩展,且使用期内两类裂缝会在面层贯通。 |
| 作者： | 朱哲 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 黄立葵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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