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季冻区柔性基层沥青路面Top-Down裂缝开裂机理及防治措施研究
| 论文题名： | 季冻区柔性基层沥青路面Top-Down裂缝开裂机理及防治措施研究 |
| 关键词： | 沥青路面;柔性基层;季节性冰冻地区;Top-Down裂缝;防治措施 |
| 摘要： | 近年来,由于半刚性基层沥青路面功能性和结构性破坏严重影响着道路的使用寿命,而柔性基层沥青路面在国外高等级公路中表现良好,国内道路研究人员对柔性基层沥青路面进行了一些初期探索。柔性基层沥青路面在使用过程中会出现一种始于路表的Top-Down裂缝,虽然国内外学者进行了大量的研究,但在Top-Down裂缝的开裂机理及防治措施方面仍未取得共识。因此,本文以吉林省特殊的气候环境和交通条件为背景,系统的研究了季冻区Top-Down裂缝的开裂机理以及防治措施,对在全国季节性冰冻地区大面积推广柔性基层沥青路面具有重要意义。 本文首先对吉林省交通状况进行了调查,采用ABAQUS软件建立了通丹高速试验段路面有限元模型,研究了季节性冰冻地区考虑路面存在光滑冰膜、光滑压实雪以及路面干燥三种路况下路面-轮胎接触区域三向接触应力的变化情况。随后研究了路面轮迹带区域内可能导致Top-Down裂缝的路表横向应力、沿行车方向剪应力和沿深度方向剪应力的分布情况,并最终确定了Top-Down裂缝的起裂位置。在此基础上,利用内聚力理论模型分析了在不同抗剪极限强度和不同胎压下路面表面内聚力区域的损伤程度。根据吉林省的气候特点,建立了路面温度场模型,并分析了在不同降温幅度和温度与交通荷载耦合条件下路面表面内聚力区域的损伤程度。其次,利用断裂力学理论分析了面层与基层厚度及模量变化、土基模量变化、荷载条件变化、裂缝深度变化、降温幅度以及通丹高速采用的三种试验段路面结构下Top-Down裂缝尖端应力强度因子的变化趋势。最终提出了季冻区柔性基层沥青路面Top-Down裂缝的开裂机理以及防治措施。 |
| 作者： | 闫正 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 申爱琴 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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