舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)的力學(xué)研究
本文關(guān)鍵詞:舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)的力學(xué)研究
更多相關(guān)文章: 瀝青混凝土加鋪層 應(yīng)力分析 反射裂縫 疲勞試驗(yàn)
【摘要】:近些年來(lái),許多早期修建的水泥混凝土路面已經(jīng)達(dá)到或接近使用壽命,道路損壞嚴(yán)重,我國(guó)目前對(duì)于舊路改建采取的主要形式是在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青面層。但在外荷載作用下,由于舊水泥混凝土路面存在的接縫、裂縫等缺陷或病害,很容易導(dǎo)致加鋪層產(chǎn)生反射裂縫。為了合理設(shè)計(jì)瀝青加鋪層結(jié)構(gòu),有效緩解舊水泥混凝土路面加鋪層反射裂縫病害,建立有限元模型,運(yùn)用數(shù)值模擬分析外荷載作用下接縫處瀝青加鋪層底應(yīng)力隨加鋪層結(jié)構(gòu)參數(shù)變化的規(guī)律;通過(guò)室內(nèi)施加彎拉應(yīng)力與剪切應(yīng)力的疲勞試驗(yàn)?zāi)M行車荷載作用下不同加鋪層結(jié)構(gòu)試件的反射裂縫發(fā)生發(fā)展變化,評(píng)價(jià)幾種常見(jiàn)防治反射裂縫措施效能的優(yōu)劣。研究結(jié)果表明:隨車輪軸載的增加,接縫處瀝青加鋪層底的應(yīng)力明顯增加;加鋪層厚度的增加可以顯著降低接縫處瀝青加鋪層底應(yīng)力,有效降低反射裂縫產(chǎn)生的可能,加鋪層厚度不宜小于1Ocm,推薦厚度12-16cm;隨著加鋪層模量的增加,接縫處瀝青加鋪層荷載應(yīng)力、溫度應(yīng)力以及耦合應(yīng)力均逐漸升高,但趨勢(shì)較為平緩,建議加鋪層模量在1400-2000MPa范圍內(nèi);在相同荷載作用下,綜合地基模量越小,接縫處變形和加鋪層底應(yīng)力越大,容易引起反射裂縫,建議綜合地基模量不低于100 MPa;降溫幅度變化對(duì)加鋪層底溫度應(yīng)力變化影響顯著,隨著降溫幅度的增大,接縫處瀝青加鋪層底應(yīng)力迅速增長(zhǎng);室內(nèi)疲勞試驗(yàn)證明在荷載作用下,接縫處瀝青加鋪層底部由于應(yīng)力集中而產(chǎn)生裂縫,進(jìn)一步發(fā)展導(dǎo)致加鋪層斷裂;土工布可以吸收并擴(kuò)散一部分應(yīng)力,它的效用體現(xiàn)在加鋪層即將或已經(jīng)斷裂之后,降低裂縫的擴(kuò)展速度和寬度,與瀝青加鋪層共同承擔(dān)應(yīng)力;對(duì)比分析疲勞試驗(yàn)結(jié)果可知,應(yīng)力吸收層具有極好的抗疲勞能力、彈性恢復(fù)能力及較高的拉伸能力,接縫處應(yīng)力吸收層發(fā)揮自身變形大的優(yōu)勢(shì)吸收了荷載應(yīng)力,故無(wú)論是彎拉還是剪切作用,應(yīng)力吸收層對(duì)反射裂縫的防治與延緩均有良好的效果。
【關(guān)鍵詞】:瀝青混凝土加鋪層 應(yīng)力分析 反射裂縫 疲勞試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】:東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:U416.216
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 1 緒論8-14
- 1.1 研究的背景、目的及意義8-10
- 1.1.1 研究背景8-9
- 1.1.2 研究目的及意義9-10
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
- 1.2.1 加鋪層結(jié)構(gòu)力學(xué)分析研究現(xiàn)狀10-11
- 1.2.2 復(fù)合式路面防治反射裂縫技術(shù)研究現(xiàn)狀11-12
- 1.3 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線12-14
- 1.3.1 研究?jī)?nèi)容12
- 1.3.2 技術(shù)路線12-14
- 2 舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)荷載應(yīng)力分析14-28
- 2.1 材料強(qiáng)度理論14-15
- 2.1.1 最大拉應(yīng)力理論14
- 2.1.2 最大剪應(yīng)力理論14-15
- 2.1.3 形狀改變比能理論15
- 2.2 有限元分析模型及計(jì)算參數(shù)15-19
- 2.2.1 ABAQUS有限元軟件簡(jiǎn)介15-16
- 2.2.2 計(jì)算模型及參數(shù)16-18
- 2.2.3 模型可靠性驗(yàn)證18-19
- 2.3 瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析19-27
- 2.3.1 車輪軸載對(duì)加鋪層結(jié)構(gòu)的影響19-21
- 2.3.2 加鋪層厚度對(duì)加鋪層結(jié)構(gòu)的影響21-22
- 2.3.3 加鋪層模量對(duì)加鋪層結(jié)構(gòu)的影響22-24
- 2.3.4 綜合地基模量對(duì)加鋪層結(jié)構(gòu)的影響24-27
- 2.4 本章小結(jié)27-28
- 3 瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力及耦合應(yīng)力分析28-37
- 3.1 溫度場(chǎng)計(jì)算基本理論28-31
- 3.2 溫度計(jì)算模型參數(shù)31-34
- 3.2.1 降溫幅度對(duì)加鋪層結(jié)構(gòu)的影響31-32
- 3.2.2 加鋪層厚度對(duì)加鋪層結(jié)構(gòu)的影響32-33
- 3.2.3 加鋪層模量對(duì)加鋪層結(jié)構(gòu)的影響33-34
- 3.3 耦合應(yīng)力作用下瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析34-36
- 3.3.1 加鋪層厚度變化對(duì)加鋪層結(jié)構(gòu)的影響34-35
- 3.3.2 加鋪層模量變化對(duì)加鋪層結(jié)構(gòu)的影響35-36
- 3.4 本章小結(jié)36-37
- 4 室內(nèi)反射裂縫模擬試驗(yàn)37-48
- 4.1 反射裂縫擴(kuò)展模式37-39
- 4.2 反射裂縫擴(kuò)展階段39-40
- 4.3 反射裂縫MTS疲勞對(duì)比試驗(yàn)40-47
- 4.3.1 彎拉疲勞試驗(yàn)40-44
- 4.3.2 剪切疲勞試驗(yàn)44-47
- 4.4 本章小結(jié)47-48
- 結(jié)論48-49
- 參考文獻(xiàn)49-52
- 附錄52-53
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文53-54
- 致謝54-55
【相似文獻(xiàn)】
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2 廖e,
本文編號(hào):1093048
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