【摘要】：半剛性基層瀝青路面是我國瀝青路面的主要形式,但是半剛性基層材料會產生溫縮裂縫和干縮裂縫,這些裂縫從半剛性基層進一步向上擴展到面層,即產生反射裂縫。本文通過瀝青混凝土路面的面層與半剛性基層之間加入橡膠瀝青應力吸收層的方法以達到防治反射裂縫的目的,基于此,開展了以下幾方面的研究：首先對應力強度因子理論及在含裂縫瀝青路面中的應用進行了系統(tǒng)的研究,然后在考慮層間接觸的基礎上建立了含裂縫橡膠瀝青應力吸收層三維有限元模型,在此基礎上研究了橡膠瀝青應力吸收層的防裂機理,通過改變橡膠瀝青應力吸收層的參數(shù)來分析其對裂縫擴展的影響,同時考慮瀝青混凝土路面各結構層層底的拉應力、剪應力、路表彎沉及裂縫尖端的應力強度因子的變化規(guī)律,找出最佳的橡膠瀝青應力吸收層的彈性模量和厚度。分析了重載交通作用下,不同胎壓下對瀝青混凝土路面各層的拉應力、剪應力的影響。結果表明,重載交通對損壞瀝青混凝土路面有很大的影響,通過設置橡膠瀝青應力吸收層能達到緩解損壞的作用,大大地減少了反射裂縫的發(fā)生幾率。并運用ABAQUS軟件分析重載交通作用下橡膠瀝青吸收層合理的厚度及彈性模量,考慮低溫及荷載耦合的作用下,橡膠瀝青應力吸收層對瀝青混凝土路面的影響,從而確定合理的應力吸收層參數(shù)。考慮瀝青混凝土路面的路表彎沉值和基層層底拉應力兩種評價指標,對含橡膠瀝青應力吸收層的輕、中、重交通等級路面分別進行ABAQUS有限元分析,通過ABAQUS軟件可以得到在不同的橡膠瀝青應力吸收層厚度和半剛性基層厚度組合情況下,路面結構的路表彎沉值和半剛性基層層底拉應力的變化情況,進而推薦出輕、中、重三種含橡膠瀝青應力吸收層路面結構優(yōu)化方案。通過上述研究,希望論文研究成果能夠在實踐過程中帶來一定的經濟效益和社會效益,為瀝青混凝土路面裂縫的防治及路面的養(yǎng)護提供參考意見。
[Abstract]:Semi-rigid base asphalt pavement is the main form of asphalt pavement in our country, but semi-rigid base material will produce temperature shrinkage crack and dry shrinkage crack, these cracks extend from semi-rigid base to surface layer further, that is, produce reflection crack. In this paper, the method of adding rubber asphalt stress absorption layer between the surface layer of asphalt concrete pavement and semi-rigid base is used to prevent the reflection crack. The following researches are carried out: firstly, the theory of stress intensity factor and its application in asphalt pavement with cracks are systematically studied. Then, a three-dimensional finite element model of rubber asphalt stress absorption layer with cracks is established on the basis of considering interlayer contact, and the crack prevention mechanism of rubber asphalt stress absorption layer is studied. By changing the parameters of rubber asphalt stress absorption layer, the influence of rubber asphalt stress absorption layer on crack propagation is analyzed. At the same time, the variation law of tensile stress, shear stress, surface deflection and stress intensity factor at crack tip of asphalt concrete pavement are considered. Find out the best elastic modulus and thickness of rubber asphalt stress absorption layer. The influence of different tire pressure on tensile stress and shear stress of asphalt concrete pavement under heavy load traffic is analyzed. The results show that the heavy load traffic has a great influence on the damaged asphalt concrete pavement. By setting the rubber asphalt stress absorption layer, the damage can be alleviated and the probability of reflection crack can be greatly reduced. The ABAQUS software is used to analyze the reasonable thickness and elastic modulus of rubber asphalt absorption layer under heavy traffic. Considering the effect of low temperature and load coupling, the influence of rubber asphalt stress absorption layer on asphalt concrete pavement is analyzed. Thus the reasonable parameters of the stress absorption layer are determined. Considering the deflection value of pavement surface and the tensile stress of base layer, the ABAQUS finite element analysis of light, medium and heavy traffic grade pavement with rubber asphalt is carried out. By using ABAQUS software, the variation of pavement surface deflection value and base tensile stress of semi-rigid base layer can be obtained under the condition of different thickness of rubber asphalt stress absorption layer and semi-rigid base course thickness. Three kinds of pavement structure optimization schemes with rubber asphalt stress absorption layer are introduced. Through the above research, it is hoped that the research results of this paper can bring certain economic and social benefits in the course of practice, and provide reference for the prevention and cure of asphalt concrete pavement cracks and the maintenance of asphalt concrete pavement.
【學位授予單位】：沈陽建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U416.217

【參考文獻】

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本文編號：2388427