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基于层位功能的沥青混合料设计方法研究
| 论文题名： | 基于层位功能的沥青混合料设计方法研究 |
| 关键词： | 沥青路面;疲劳开裂;筑路材料;物料配比 |
| 摘要： | 本文针对大温差地区沥青路面存在着高温抗车辙性能、常温抗疲劳开裂性能的不足,将结构设计与材料设计相结合,提出了新的适合大温差地区沥青路面的沥青混合料设计方法。主要研究内容如下： ⑴分析了沥青路面高温车辙的形成机理。采用粘弹性层状体系理论并借助有限元分析软件计算分析得出:在高温环境车轮荷载作用下沥青面层内部产生的高温剪应力沿路面深度方向先增大后减小,且在距路表60mm处高温剪应力达到峰值,结合实际路面钻芯变形结果最终确定沥青路面中面层为主抗高温车辙区。 ⑵分析了沥青路面疲劳开裂的形成机理。采用粘弹性层状体系理论并借助有限元分析软件计算分析发现:当面层与基层接触条件为完全连续时,在车轮荷载单独作用下沥青面层内部不产生拉应力,在温度荷载与车轮荷载耦合作用下沥青面层内部最大拉应力位于深度120mm处；当面层与基层接触条件为完全光滑时,沥青面层内部产生的最大拉应力位于面层底部,由此确定沥青路面下面层为主抗疲劳开裂区。 ⑶对沥青面层主抗高温车辙区进行沥青混合料设计时,提出了三种抗高温车辙的矿料级配设计法:贝雷法、SAC法、多级嵌挤抗剪法。提出了新的抗高温车辙评价指标-抗剪强度,同时提出了新的抗高温车辙沥青混合料设计方法:采用抗剪强度代替马歇尔稳定度指标设计沥青混合料。此法设计出的沥青混合料较马歇尔法设计出的沥青混合料具有更好的高温抗车辙性能。 ⑷对沥青面层主抗疲劳开裂区进行沥青混合料设计时,提出了新的抗疲劳开裂评价指标-抗拉强度,以及新的抗拉强度试验方法-半圆弯拉试验法。同时提出了新的抗疲劳开裂沥青混合料设计方法:采用抗拉强度代替沥青马歇尔稳定度指标设计沥青混合料。此法设计出的沥青混合料较马歇尔法设计的沥青混合料具有更好的抗疲劳开裂性能。 |
| 作者： | 范令 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 郑南翔;李炜光 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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