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基于局部应变预估沥青路面疲劳开裂寿命的研究
| 论文题名： | 基于局部应变预估沥青路面疲劳开裂寿命的研究 |
| 关键词： | 沥青路面;疲劳开裂;预估寿命;局部应变;循环应力-应变曲线 |
| 摘要： | 裂缝是沥青路面的一种常见病害。裂缝会降低路面承载能力，影响行车舒适性，加速路面损坏和缩短使用寿命。 目前国内外有关沥青路面疲劳开裂机理的认识是一致的，但有关疲劳开裂研究尚未深入和系统，也无沥青路面设计方法引入有关指标。 在国内外研究成果基础上，提出了合理可行的沥青混合料直接拉伸疲劳试验条件。建立了沥青混合料的单调拉伸曲线方程，提出单调应变硬化系数和强度系数。应用多级多试件法建立了沥青混合料的循环应力-应变曲线方程，提出了循环应变硬化系数和强度系数，并确定沥青混合料具有循环硬化和循环松弛特性。 建立了沥青混合料的应变-寿命疲劳方程，并分析平均应力的影响，提出了沥青混合料开裂的拉应变阀值和极限值。对比有无缺口试件的疲劳试验结果，提出了沥青混合料疲劳缺口系数的Peterson拟合公式、疲劳转换系数和缺口敏感系数。 根据弹性理论保守系统的最小余能原理，推导出任意应力状态下名义应力(应变)与局部应力(应变)之间的关系，并推广应用到有缺口和循环加载方式的结构，同时提出了K，-Neuber公式法、K，-Neuber公式法和ESED法计算沥青路面局部应变的方法。 基于数值计算，分析了各因素对温度应变的影响程度，提出置信水平为90％时，温度变化幅度对温度应变具有显著性影响。分析了各因素对荷载应变的影响程度，提出置信水平为95％时，面层厚度、面层模量和轴载对荷载应变具有显著性影响。基于均匀设计法，拟合了温度应变和荷载应变的实用计算公式。 基于沥青混合料的循环应力-应变曲线方程、应变-疲劳方程及局部应变计算方法，提出了基于局部应变的沥青路面疲劳开裂寿命的估算方法，可作为沥青路面设计中控制疲劳开裂的计算依据，充实了沥青路面结构设计方法。 |
| 作者： | 仰建岗 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 王秉纲 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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