車轍一直是影響瀝青路面服務(wù)水平的重要因素,也是制約瀝青路面使用壽命的主要病害之一,與瀝青混合料的抗剪性能密切相關(guān)。目前已有很多關(guān)于瀝青混合料抗剪性能的研究,以及細(xì)觀的集料特征研究,但尚未有全面的將宏觀形貌、細(xì)觀特性與抗剪性能綜合的研究。因此,本研究結(jié)合室內(nèi)車轍試驗(yàn),測(cè)試不同車轍深度轍槽處與隆起處取芯得到的試件的抗剪強(qiáng)度,結(jié)合數(shù)字圖像處理技術(shù)和離散元軟件重構(gòu)雙層瀝青混合料試驗(yàn)的二維模型,隨后對(duì)其進(jìn)行單軸貫入試驗(yàn)?zāi)M,分析試件內(nèi)部的細(xì)觀力學(xué)特性與粗集料空間運(yùn)動(dòng)特性,為揭示瀝青路面的車轍破壞機(jī)理開拓新思路,具備一定的理論價(jià)值與應(yīng)用前景。在綜合分析國內(nèi)半剛性基層路面面層組合結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,確定了 SMA-13和AC-20的面層結(jié)構(gòu)組合,通過單軸貫入試驗(yàn)分析不同工況下不同車轍深度的瀝青混合料隆起處和轍槽處的抗剪強(qiáng)度變化。結(jié)果表明:在標(biāo)準(zhǔn)、高溫和重載這3種工況下,隨著車轍深度的加深,轍槽處的貫入強(qiáng)度總體均呈上升趨勢(shì);隆起處的貫入強(qiáng)度逐漸降低。在相同的車轍深度下,標(biāo)準(zhǔn)工況下路面的抗剪承載力均高于高溫和重載工況,說明高溫和重載都對(duì)路面的抗剪承載力有削弱的作用,并且高溫工況下瀝青混合料抗剪強(qiáng)度的變化百分比...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題的研究意義
    1.2 國外研究現(xiàn)狀分析
        1.2.1 瀝青混合料抗剪強(qiáng)度研究現(xiàn)狀
        1.2.2 離散元技術(shù)在瀝青混合料力學(xué)分析中的應(yīng)用
        1.2.3 瀝青混合料顆粒細(xì)觀行為研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容
    1.4 技術(shù)路線
    1.5 課題來源
2 原材料及配合比設(shè)計(jì)
    2.1 原材料
        2.1.1 瀝青
        2.1.2 集料和填料
        2.1.3 纖維
    2.2 混合料級(jí)配
        2.2.1 SMA-13級(jí)配組成設(shè)計(jì)
        2.2.2 AC-20級(jí)配組成設(shè)計(jì)
    2.3 混合料試件設(shè)計(jì)
        2.3.1 試件尺寸設(shè)計(jì)
        2.3.2 試件制備工藝
        2.3.3 瀝青混合料剪切形變?cè)囼?yàn)
    2.4 本章小結(jié)
3 瀝青混合料抗剪性能分析
    3.1 抗剪試驗(yàn)原理及方法
        3.1.1 抗剪試驗(yàn)原理
        3.1.2 試驗(yàn)方法
    3.2 瀝青混合料抗剪性能分析
        3.2.1 車轍轍槽處抗剪性能變化
        3.2.2 車轍隆起處抗剪性能變化
        3.2.3 車轍深度與抗剪強(qiáng)度的相關(guān)性分析
    3.3 本章小結(jié)
4 基于離散元法的單軸貫入細(xì)觀分析
    4.1 離散元原理介紹及程序簡(jiǎn)介
        4.1.1 假設(shè)前提
        4.1.2 顆粒粘結(jié)模型
    4.2 瀝青混合料單軸貫入模型建立
        4.2.1 圖像處理技術(shù)
        4.2.2 瀝青混合料單軸貫入試件的二維重構(gòu)
    4.3 單軸貫入試驗(yàn)的模擬及驗(yàn)證
    4.4 單軸貫入試驗(yàn)的細(xì)觀力學(xué)分析
        4.4.1 接觸拉壓分布
        4.4.2 集料剪切力的變化
        4.4.3 瀝青膠漿的粘結(jié)性能變化
    4.5 雙層瀝青混合料粗顆粒運(yùn)動(dòng)分析
        4.5.1 不同車轍深度試件斷面粗顆粒主軸方向角分布規(guī)律
        4.5.2 試驗(yàn)前后斷面粗顆粒平動(dòng)軌跡分析
        4.5.3 細(xì)觀特征參數(shù)與抗剪強(qiáng)度的相關(guān)性分析
    4.6 細(xì)觀特征參數(shù)、車轍深度與承載能力三者的聯(lián)系
    4.7 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新之處
    5.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄



本文編號(hào)：3742331