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限制标高的半刚性基层沥青路面结构转换设计方法研究
| 论文题名： | 限制标高的半刚性基层沥青路面结构转换设计方法研究 |
| 关键词： | 标高限制;半刚性基层;沥青路面;结构转换;冷再生材料;有限元计算;设计方法 |
| 摘要： | 我国沥青路面已陆续进入大中修养护时期,半刚性基层沥青路面是目前国内沥青路面结构的主要形式,如果能在较低维修成本、较轻环境污染和较小社会影响情况下,有效地对旧路进行结构转换并实现其性能恢复,对我国公路事业乃至国民经济和社会的发展都有重大意义。 路面标高不受限制时,容易造成与周围建筑景观不协调、增加桥梁负重、公路原有附属设施高度不满足要求等。在路面标高受到限制的情况下,对半刚性基层沥青路面进行结构转换,即结构一定时,对材料设计进行研究。 总结国内路面典型病害类型及结构性损坏原因,对路面结构性能进行评估和分级,提出合理的再生维修方案。对冷再生半柔性材料进行性能分析,发现其作为路面基层具有较好的适应性。结合弹性层状体系理论及国内常用的冷再生基层、底基层路面结构,提出沥青面层、冷再生基层和路面下承层(基础)的三层结构体系。对路面结构进行有限元计算分析,得出了以冷再生基层模量为主要影响因素的路表弯沉、沥青层层底拉应变、基层层底拉应力及结构层剪应力变化规律,为合理的设计指标的提出提供一定的依据。对冷再生半柔性基层沥青路面结构承载力、各结构层疲劳破坏、结构永久变形及面层低温开裂损坏模型进行研究,提出合理的损坏预估模型。以路表设计弯沉、沥青面层疲劳开裂及冷再生基层疲劳开裂为主要控制指标。用沥青层层底拉应变控制面层的疲劳开裂,再生基层层底拉应力控制基层的疲劳开裂。 在面层结构及参数给定情况下,通过正交分析,得出弯沉、沥青层层底拉应变、冷再生基层层底拉应力及沥青层最大剪应力的拟合公式。结合国内外已有研究成果,在标高受限情况下,提出了一套适合我国半刚性基层沥青路面大修的结构转换设计方法,并绘制设计流程图。 |
| 作者： | 潘万南 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 郑南翔 |
| 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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