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原文传递沥青下面层混合料抗裂性能研究

论文题名：	沥青下面层混合料抗裂性能研究
关键词：	高速公路;沥青路面;路面抗裂;路基结构
摘要：	我国高速公路事业发展迅速,截至2007年底全国高速公路通车里程已达5.3万公里,其中90％以上采用半刚性基层沥青路面。由于半刚性基层在温度梯度和湿度变化下容易产生收缩开裂,车辆荷载和温湿条件反复循环的作用使得裂缝向上反射到沥青面层,产生严重的反射裂缝问题,从而导致路面损坏,工程实践表明反射裂缝已成为该路面结构的主要缺陷。沥青混合料具有很明显的粘弹性性质,传统研究将沥青混凝土简化为线弹性材料,与实际情况相去较远,所以有必要在反射裂缝研究中引入沥青混合料的粘弹性性质,从而更科学地研究反射裂缝的形成和发展机理,以及更有效地抑制和防止反射裂缝的产生和扩展。本文在查阅大量国内外相关文献及研究成果的基础上,研究了沥青混凝土的粘弹性性质,利用有限元方法和相应的数学理论,对半刚性基层沥青路面下面层的受力状态进行了系统分析。 ⑴介绍了粘弹性理论及其参数测试方法,并通过蠕变试验和数学方法测定了各种沥青混合料的粘弹性参数,为下一步粘弹性有限元分析提供了数据支持。 ⑵根据反射裂缝产生和发展阶段,建立不含反射裂缝路面和含反射裂缝路面结构有限元计算模型,运用动态分析方法,分别计算了两者在荷载作用下的最大拉应力以及反射裂缝的断裂参数。分析和探讨下面层起裂前材料防止反射裂缝产生的能力,以及起裂后阻止反射裂缝继续向上扩展的能力；运用温度场理论,对含反射裂缝路面在温度荷载作用下断裂参数的变化规律进行了研究；根据对反射裂缝起裂和发展产生影响的一系列因素的研究,提出了相应的措施,并对不同下面层材料抑制反射裂缝的能力进行了评估和判断,得出在抗反射裂缝能力方面,公称粒径较小的级配优于公称粒径较大的级配,沥青混凝土采用高弹改性沥青要优于采用普通沥青,适当增加沥青用量能够增强沥青混凝土的抗反射裂缝能力。 ⑶进行了断裂韧性,冲击韧性,反射裂缝模拟试验对前述理论计算结果进行验证,证明了采用蠕变试验结合有限元分析计算来评价沥青混凝土的抗裂性能具有很高的可靠性,为衡量沥青混凝土材料的抗裂性能提供了一种新的评价方法,并为下面层抗裂材料的选择提供参考和依据。
作者：	赵岩荆
专业：	道路与铁道工程
导师：	倪富健
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2008
正文语种：	中文