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高温多雨地区耐久性沥青路面结构分析
| 论文题名： | 高温多雨地区耐久性沥青路面结构分析 |
| 关键词： | 高温多雨地区;疲劳寿命;永久变形;三轴重复荷载试验;间接拉伸;沥青路面结构 |
| 摘要： | 沥青路面是当今国内外采用最为广泛的路面结构型式，疲劳破坏和永久变形是其最为严重的两大病害。由于高温潮湿的气候特征在我国南方地区较为普遍，故有本文对高温潮湿条件下沥青路面的疲劳性能和永久变形性能进行深入的探讨和研究:本文在广泛了解国内外研究概况的基础上，通过室内试验、理论分析和模型计算研究高温潮湿地区的高等级公路沥青路面的耐久性变化规律，计算在不同轴载和不同温度区间下沥青路面的疲劳寿命和永久变形极限值为路面的运营管理和优化决策提供依据。主要研究成果如下: (1)通过对沥青路面在水环境中损坏机理分析与研究，确定了对试验试件一次冻融循环来模拟沥青路面受水的影响。 (2)通过对修正Burgers模型的推导，得到在三轴重复荷载蠕变试验下的沥青混合料的粘弹性力学模型表达式;利用1stopt软件对变形和荷载作用次数的试验数据进行拟合，得到沥青混合料粘弹性力学模型下的流变参数。 (3)通过对高温潮湿地区气象要素和轴载进行调查与分析，得到了沥青路面轴载分布和内部的温度分布;利用结构分析软件ANSYS对沥青路面结构内部的偏应力和最大拉应变进行了分析。 (4)建立了基于Manner定理下沥青路面疲劳寿命预估的方法。以十堰-天水高速公路汉中段为例，计算了不同轴载等级作用得路面结构内面层底部的最大拉应变值，同时考虑间接拉伸试验在未冻融和冻融条件下沥青混合料的材料特性，分析了年各代表温度区间内的不同轴载等级的作用次数，最终建立了十堰-天水高速公路沥青路面的疲劳寿命预估模型，通过计算得到了沥青路面在冻融和未冻融条件下疲劳寿命分别为8.56和12.12年。 (5)建立了基于叠加原理下沥青路面使用性能及剩余使用寿命预估的方法。以十堰-天水高速公路汉中段为例，计算了不同轴载等级作用的路面结构层内各亚层的偏应力值，同时考虑三轴重复加载试验不同试验条件下沥青混合料的材料特性，最终建立了十堰-天水高速公路沥青路面的永久变形寿命预估模型，较为准确地预测了沥青混凝土路面剩余使用寿命，可为路面管理的科学决策提供依据。 |
| 作者： | 贾晓东 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 梁乃兴 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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