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钢桥面铺装材料低温性能的深入研究
| 论文题名： | 钢桥面铺装材料低温性能的深入研究 |
| 关键词： | 桥面铺装;低温性能;有限元;温度应力;钢桥;铺装材料 |
| 摘要： | 沥青玛蹄脂碎石(Stone Mastic Asphalt)、沥青玛蹄脂(Mastic Asphalt)、环氧沥青混合料是我国常用的三种桥面铺装材料。我国目前对这三种铺装材料的低温性能研究相对较少，论文对沥青混合料的低温开裂机理及影响因素进行了较为全面的研究和总结，提出以三种材料的低温性能为本论文的研究目标。 论文首先选用小梁低温蠕变、小梁低温弯曲、约束试件温度应力试验对三种铺装材料进行试验研究，试验结果分析表明，用小梁的蠕变速率无法分辨出三种材料低温性能的优劣；由小梁低温弯曲试验求取的材料单位体积破坏能能够很好的区分材料的低温性能；约束试件温度应力试验能够很好的说明材料低温性能，同时可以对其它低温试验的试验结果进行验证。 为了在试验结果的基础上对三种材料的低温性能做更进一步分析，本文选用【麦夸特法+通用全局优化算法】数据分析方法进行试验数据的参数拟合分析，求取了三种材料的三参量固体模型的粘弹性参数。论文在小梁蠕变试验的基础上，用大型有限元软件进行了小梁蠕变试验的数值模拟，通过模拟数据和实际试验数据的对比，说明可以用有限元软件进行沥青混合料的非线性分析。 论文选用三参量固体模型，结合时-温等效原理及线性叠加原理，推导出温度应力的计算公式。在设定恒定降温速率情况下，用该公式计算出降温过程中三种材料的温度应力；公式计算结果与约束试件温度应力试验的试验结果对比表明，该方法可以用来计算沥青混合料低温时的温度应力。 论文在考虑钢板和材料完全粘结及设定降温速率的情况下，计算出材料的温度应力，得出在考虑钢板温缩系数的情况下，三种材料的温度应力比不考虑钢板时要降低很多；三种材料相比而言，环氧沥青混凝土具有较好的低温性能。 |
| 作者： | 杨国涛 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 杨军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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