详情

原文传递沥青路面车辙预估方法的研究

论文题名：	沥青路面车辙预估方法的研究
关键词：	沥青路面厚度;车辙预估模型;抗剪强度;剪应力;影响因素;性能试验;等效温度;路面设计方法;抗剪试验;沥青混合料;材料;形成机理;设计指标;评价指标;车辙试验;车辙深度;基层沥青路面;荷载作用次数;最小二乘法;预估方法
摘要：	车辙是沥青路面特有的一种损坏现象，掘统计，30％以上路面损坏与车辙有关，且近年来有增加的趋势，而且对沥青路面的使用性能影响极大，多少年来一直困扰着中外道路工作者。本文首先回顾了沥青混合料常用车辙性能试验及其评价指标的发展，分析了沥青路面车辙形成机理，指出半刚性基层沥青路面的车辙主要出现在表面层 10cm以内，而且车辙变形主要是路面剪切变形的结果，车辙的大小不但与路面材料有关，而且与整个路面的结构组成有关。在此基础上，本次研究作了4种级配：AC13、AK16、SMA16、SUP16，三种不同沥青：重交70#沥青、110# 沥青、SBS改性沥青的大量车辙试验以及抗剪试验，试验结果分析表明：沥青混合料抗剪强度与车辙性能有很好的相关性，抗剪强度可以表征其车辙性能，随后建立了车辙性能与沥青混合料抗剪强度的关系模型，从而提出一个新型的车辙性能试验及其评价指标——抗剪试验和抗剪强度。其次，分析了国内外沥青路面车辙预估问题的研究概况，指出国内外对车辙预估问题的研究，普遍存在“重材料轻结构”的现象，大量的技术措施集中在表层材料上，而且大部分车辙预估模型不能反映沥青路面车辙形成机理。因此，本次研究在分析沥青路面车辙主要影响因素基础上采用半理论一半经验法提出了一个包含五个主要影响因素的沥青路面车辙预估模型。为了建立车辙与路面温度、材料抗剪强度、路面中的剪应力、沥青路面厚度、轴载作用次数等五个主要影响因素的车辙预估模型，本文采用室内车辙仪进行了不同温度、不同荷载压强、不同试件厚度的大量轮辙试验和抗剪试验;然后采用ANSYS计算不同试验状况下试件所受到的剪应力，最后通过最小二乘法分析了车辙深度与各要素之间的相关性，而且建立了车辙深度与温度、荷载作用次数、路面厚度、剪应力与材料抗剪强度等因素的车辙预估模型，并进行了室内车辙试验验证。结果表明本次研究建立的预估模型合理且具有一定的精确度。随后根据车辙预估模型和车辙损坏等效原理提出了一个车辙等效温度模型，最后通过分析国内外路面设计方法的优缺点，建议路面设计方法增加剪应力设计指标，并且根据车辙预估模型和车辙等效温度模型初步确定了各个地区不同交通等级道路的剪应力设计指标容许值计算方法和步骤。关键词：沥青路面车辙车辙性能试验车辙预估方法抗剪强度剪应力等效温度
作者：	鲁正兰
专业：	道路与铁道
导师：	孙立军
授予学位：	博士
授予学位单位：	同济大学交通运输工程学院
学位年度：	2006
正文语种：	中文