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高速公路加铺沥青面层结构与性能研究
| 论文题名： | 高速公路加铺沥青面层结构与性能研究 |
| 关键词： | 旧水泥混凝土路面;沥青混凝土;反射裂缝;加铺层设计;有限元分析 |
| 摘要： | 在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层是一种常用的、有效的路面修复技术,它具有工期短、对交通影响小、修复后路面服务性能好等优点,已成为改善路面使用性能和提高承载能力、延长服务年限的一项常用措施.然而,水泥混凝土板中的原始裂(接)缝,使得沥青加铺层在使用过程中很容易出现反射裂缝,这对修复后的路面使用寿命产生很大的负面影响.尽管我国已开展了这方面的试验和研究,至今还没有提出成熟的加铺设计方案.因此继续开展旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层防治反射裂缝设计方法的研究,是必要而且是可行的.文中通过对几种级配类型的沥青混合料进行力学性能对比试验发现,对于级配类型相同的沥青混合料,骨料越细,弯拉强度、压缩强度、弯曲劲度模量和压缩破坏劲度模量值越高,其中以抗压回弹模量提高比较明显.纤维能够增强沥青混凝土的弯拉强度,但是却使沥青混凝土的压缩性能得到削弱,同时由于纤维增强了沥青混凝土的变形能力,使得弯曲劲度模量和压缩破坏劲度模量减小,这表明纤维能够增强沥青混凝土的抗变形能力,使得沥青混凝土的路面耐久性得到提高.本文还运用有限元理论对旧水泥混凝土路面上沥青加铺层的复合式路面结构进行了力学分析,并借助有限元软件ANSYS分析了两种不同沥青混凝土加铺层厚度变化对路面加铺层的力学影响,同时也分析了水泥混凝土板厚度及弹性模量的改变对加铺层的受力影响.结果表明:最大剪应力的变化是随着沥青加铺层厚度的增加而减小的,减小的平均幅值为1.6％/cm.并且随着加铺层抗压回弹模量的增大而减小,随着水泥混凝土弹性模量的增大而减小,同时沥青混凝土不同厚度的动稳定度试验也表明:当沥青混凝土加铺层厚度从5 cm增加到16 cm时,动稳定度将减小50％左右.通过对室内试验和理论分析表明,在车辆荷载作用下防止反射裂缝沥青加铺层的最佳加铺层厚度应该取为10 cm~16 cm. |
| 作者： | 朱继东 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 袁海庆;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： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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