详情

原文传递重载交通沥青路面车辙预估研究

论文题名：	重载交通沥青路面车辙预估研究
关键词：	重载交通;沥青路面;车辙病害;轴载分布;路面受力特性;车辙预估模型
摘要：	车辙病害是沥青路面主要病害之一，严重影响路面行车安全性和舒适性，尽管目前国内外研究学者在如何控制沥青混凝土路面的永久变形方面做了大量的研究工作，提出了一些相应的控制指标，但都没有达到预期的效果，沥青混凝土路面的车辙现象依然十分普遍，尤其是在重载交通和高温地区沥青路面车辙损坏现象更严重。我国由于相关辆轴载限制的法制法规不健全，公路上行驶的重轴载车辆比例逐年提高，超载现象日益严重，某些沥青路面在开放交通不久就形成过量车辙。而我国目前沥青路面设计规范和沥青混合料组成设计方法并不能有效控制重载交通条件下路面车辙的产生，因此从我国道路交通状况的实际出发，如何找到行之有效的控制沥青混凝土路面产生永久变形的方法、提出合理的控制指标是当前沥青路面车辙变形研究一个亟待解决的问题。论文首先从我国道路交通车辆荷载状况调查分析入手，在对现有交通资料的分析及现场交通调查的基础上，总结分析了重载交通组成和轴载分布的特点，根据重载交通的基本特征对沥青路面车辙病害展开详细调查研究，分析了重载交通沥青路面车辙病害的横向分布形态特征、产生原因和主要影响因素，明确了本文基于沥青路面车辙病害的重载交通研究重点。其次，论文选取几种典型沥青路面结构，考虑沥青路面在重轴载作用下轮胎接地压力分布的非均匀性、面层沥青混合料的粘弹性特性和路面基层面层间的实际接触摩擦状态，采用有限元方法进行力学响应非线性计算分析，得出了影响沥青路面车辙变形的主要力学指标随轮载大小和作用次数的变化规律，进行了沥青面层剪切变形对轮载大小和路面结构参数的敏感性分析。论文在归纳总结国内外沥青路面车辙预估方法基础上，考虑重载交通条件下沥青路面受力特性，选取SMA16、AK16A和AC16I三种不同类型沥青混合料在不同试验条件下合料进行室内重复加载蠕变试验，对试验结果进行拟合分析得出了沥青面层永久变形的预估模型，建立了考虑沥青面层最大剪应力和沥青混合料孔隙特性的沥青路面车辙预估方法，给出了该车辙预估模型中各预估参数的确定方法，通过算例验证了本文车辙预估方法的可靠性。从沥青路面车辙病害角度出发，论文对重载交通沥青路面结构设计方法和设计指标进行了初步研究，给出了基于路面车辙等效原则的轴载换算方法，建议对重载条件下沥青路面结构设计应该在我国现有沥青路面设计方法基础上增加沥青面层最大剪应力和路面设计年限内车辙深度验算指标，以期对重载交通沥青路面车辙产生起到有效控制作用。
作者：	朱云升
专业：	道路与铁道
导师：	郭忠印
授予学位：	博士
授予学位单位：	同济大学交通运输工程学院
学位年度：	2007
正文语种：	中文