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基于温度场和动态模量的沥青混合料车辙预估模型研究
| 论文题名： | 基于温度场和动态模量的沥青混合料车辙预估模型研究 |
| 关键词： | 沥青路面;车辙变形;预估模型;温度梯度;动态模量 |
| 摘要： | 车辙是当前我国高等级公路沥青路面问题最突出,危害最大的损坏类型之一。车辙病害的出现,不仅严重影响路面的使用质量和服务寿命,而且严重影响交通安全性。因而,如何采取有效方法控制车辙成了公路部门的当务之急。对于车辙的研究,大多从反应车辙形成发展的最基本试验事件室内车辙试验出发,与实际路面车辙联系。本文在理论分析与数值模拟基础上对室内车辙试验车辙变形预估进行研究。 1.本文从车辙形成的荷载环境出发,结合沥青路面实际的工作状态,对已建沥青路面面层结构关键位置进行温度观测,同时收集相关气象资料,以及对沥青混合料的热物理参数进行测试,通过有限元实现路面温度梯度分布的模拟计算,分析路面温度分布的影响因素。2.从沥青混合料动态模量的物理意义出发,进行多个温度多个荷载频率作用下的沥青混合料动态模量试验,由实验数据拟合表征沥青混合料粘弹性的数学参数。分析认为动态模量可以有效描述沥青混合料粘弹性质,反应混合料内部组成并以多个温度多个荷载频率下的一组数据可以表征其温度依赖性及时温等效性的特征。3.基于单层板车辙试验和带温度梯度的三层板全厚式车辙试验,建立室内车辙试验有限元模型,利用数值模拟,对车辙形成发展进行分析。认为行车荷载是车辙形成的主导因素,温度则是通过改变混合料自身模量间接影响车辙发展;同时,对于全厚式车辙试件而言,其整体性车辙组成以中面层变形为主,上下面层次之。4.针对单层板、三层板的加载温度不同,分别对单层板车辙试验及三层板全厚式车辙试验的车辙深度进行数学回归预估,提出室内车辙试验的车辙变形预估模型及预估方法,并进一步讨论其与实际路面车辙的联系。 鉴于实际路面车辙形成环境复杂多变,本文从单一试验事件室内车辙试验及试验环境条件出发,将重点研究沥青基于路面温度梯度、动态模量的室内车辙变形预估,为实际路面车辙形成发展及预估计算提供参考。 |
| 作者： | 谢来斌 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 张倩 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安建筑科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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