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行车荷载作用下沥青路面表面裂缝的扩展以及疲劳寿命的研究
| 论文题名： | 行车荷载作用下沥青路面表面裂缝的扩展以及疲劳寿命的研究 |
| 关键词： | 疲劳寿命;行车荷载;沥青路面;表面裂缝 |
| 摘要： | 由于沥青混凝土材料本身的孔隙以及施工与养护过程中的一些原因造成沥青路面的表面存在一些微小的裂缝，这些裂缝在行车荷载的重复作用下有可能延伸扩展造成路面结构的破坏，本文运用断裂力学的相关理论，结合有限元方法，建立含表面裂缝的沥青路面结构的三维有限元模型，计算了表面裂缝尖端的应力强度因子，通过预测裂缝的疲劳扩展来预测沥青路面的使用寿命。 本文考虑了水平荷载与垂直荷载共同作用对于沥青路面表面裂缝的影响，计算结果表明：当路面表面未出现裂缝时，水平荷载是引起表面开裂的重要因素；当表面已经有微小的表面裂缝存在时，考虑水平荷载与垂直荷载共同作用计算得到的表面裂缝尖端应力强度因子较之只考虑垂直荷载作用时有大幅度的增加，而且由于水平荷载的作用，在裂缝扩展的大部份阶段裂缝尖端的张开型应力强度因子比剪切型应力强度因子大很多，这说明水平荷载是促使裂缝扩展的重要因素。因此，只考虑垂直荷载对于面层表面裂缝的影响是不够全面和科学的。在考虑水平荷载与垂直荷载共同作用的前提下，本文分析了面层厚度、面层模量、基层模量、基层厚度对于沥青路面表面裂缝疲劳开裂扩展的影响，并对交叉口、公共汽车站等车辆经常刹车与加、减速的路段面层的表面裂缝应力强度因子进行了分析。 本文运用Paris公式，采用合理的数值分析方法计算了沥青路面表面裂缝的疲劳寿命，分析了路面结构计算参数对于沥青路面表面裂缝疲劳寿命的影响，提出了相应的的建议，计算结果可以反应表面裂缝疲劳破坏的过程，为沥青路面表面裂缝的防治与处理提供参考。 |
| 作者： | 龙光 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 王昌衡 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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