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交通荷载下旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构的疲劳性能研究
| 论文题名： | 交通荷载下旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构的疲劳性能研究 |
| 关键词： | 交通荷载;旧水泥混凝土路面;沥青加铺层;结构疲劳性能 |
| 摘要： | 为了研究沥青路面的抗疲劳性能和疲劳开裂的过程，国内外许多科研机构进行了不少针对沥青路面反射裂缝的计算研究和室内试验。目前采反射裂缝的研究一般采用断裂力学，主要集中在缝端应力状态及缝端应力强度因子的计算上，通过对比不同防裂措施及材料的缝端应力或应力强度因子对防裂效果进行计算比较，而对疲劳寿命的计算及疲劳寿命与路面结构参数的关系研究较少；在实验方面，大多为一些小型试件的试验，不能全面真实地反映加铺层路面状况，也很难对整体结构进行疲劳寿命的预估，特别是针对含应力吸收层的沥青加铺层这一新型材料和结构，理论研究和实体工程国内目前还处于起步阶段，所以非常有必要依托高速公路沥青加铺层试验路及实体工程进行基于应力吸收层系统加铺结构的大型疲劳试验研究。 本文在现有研究成果的基础上通过疲劳断裂分析，对反射裂缝的产生机理进行了研究，同时采用试验和数值模拟的方法对车辆荷载作用下疲劳断裂寿命进行了计算，为优选最佳沥青加铺层结构提供理论依据供了理论依据。本文的研究内容主要包括以下几个方面： 1．对线弹性断裂力学和疲劳断裂理论及其数值计算方法进行了较为详细讨论，在此基础上给出反射裂缝疲劳扩展寿命的计算方法。 2．采用大型疲劳试验仪及MTS进行不同加铺层结构疲劳破坏的对比试验，评价不同类型沥青加铺层特别是应力吸收层结构抵抗反射裂缝的能力，结果显示设置STRATA应力吸收层的加铺结构抵抗荷载型反射裂缝的效果最好，铺设玻纤格栅的加铺结构次之。 3．针对含有STRATA应力吸收层和未设置应力吸收层的的沥青混凝土加铺层结构，采用数值模拟的方法，对其在车辆重复荷载作用下的疲劳寿命进行了评估和对比。计算结果表明设置STRATA应力吸收层的沥青混凝土加铺层在车辆荷载作用下的疲劳寿命远远高于未设置应力吸收层的加铺层结构。 |
| 作者： | 陶杰 |
| 专业： | 固体力学 |
| 导师： | 张开鹏;吴少鹏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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