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车载作用下沥青路面排水基层的冲刷行为
| 论文题名： | 车载作用下沥青路面排水基层的冲刷行为 |
| 关键词： | 沥青路面;排水基层;车载作用;孔隙水压力;抗冲刷试验;有限元模型 |
| 摘要： | 设置良好的路面结构内部排水系统以排除引起各种损坏的水分,成为减少水损害的主要方法。近年来国内对排水基层进行了大量的研究,主要是针对排水基层材料性能、排水性能和力学性能这几个方面。有一些学者对设置排水基层的沥青路面进行了力学分析,然而路面中的水对路面结构有较大影响,本文认为对设排水基层路面的研究有必要考虑路面饱水的影响。 本文采用有限元模型进行分析,主要取得如下研究成果: (1)利用有限元软件ABAQUS建立饱水时沥青路面有限元模型。通过比较分析了在无水和饱水两种状态下沥青路面结构的应力应变特性,来研究路面中饱和水对沥青路面的影响。 (2)通过比较分析饱水状态的普通路面和设排水层路面应力应变特性,发现一方面设排水层沥青路面由于排水层模量低,使得路面受力较普通路面欠佳;另一方面路面中设置排水层不仅可以减少中下面层的孔隙水压集中,并且可以一定程度上消减路面面层中出现的高孔隙水压,但不能完全解决面层中孔隙水压力过大的问题。设排水层能够从一定程度上降低孔隙水压力对路面结构的破坏作用。 (3)将三类不同排水层路面进行比较,三类不同排水层路面结构受力情况各相不同。相比较而言水泥稳定碎石排水路面受力情况较好,受到的冲刷程度也较小,而级配碎石排水层路面结构尤其是基层位置将面临着较其他两类排水层更严峻的冲刷情况。由于开级配沥青稳定碎石(ATPB)较半开级配沥青碎石(AM)存在力学性能不足,耐久性差的缺点,建议在满足路面排水要求的情况下采用大粒径半开级配沥青稳定碎石(AM)作为路面排水层。 (4)基于路面结构水损害机理,设计了一种抗冲刷试验装置和试验方法,对路面材料进行抗冲刷试验,寻求一个抗冲刷指标,用于评价沥青混合料的抗冲刷性能。 |
| 作者： | 王超 |
| 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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