本文關(guān)鍵詞：凍融作用下環(huán)氧瀝青混凝土斷裂行為研究

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【摘要】：裂縫病害是我國(guó)鋼橋面環(huán)氧瀝青鋪裝常見(jiàn)的病害類(lèi)型,特別是在冬季低溫條件下,路面中積聚的水和雪受反復(fù)的凍融循環(huán)作用,加劇了環(huán)氧瀝青鋪裝抗裂性能的衰減。盡管廣大道路工作者及科研人員對(duì)瀝青路面的水損壞問(wèn)題進(jìn)行了多年的研究,但是冬季低溫條件下環(huán)氧瀝青鋪裝的凍融破壞問(wèn)題至今尚未得到有效解決。因此本文針對(duì)凍融作用下環(huán)氧瀝青混凝土的斷裂行為進(jìn)行研究。首先,根據(jù)既有文獻(xiàn)及試驗(yàn)規(guī)范,設(shè)計(jì)了凍融作用下環(huán)氧瀝青混凝土梁三點(diǎn)彎曲試驗(yàn),計(jì)算了不同凍融循環(huán)次數(shù)下環(huán)氧瀝青混凝土的彎曲勁度模量和斷裂能；采用數(shù)值模擬的方法建立了凍融作用下環(huán)氧瀝青混凝土單邊切口梁三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)的有限元模型,計(jì)算了環(huán)氧瀝青混凝土的斷裂性能參數(shù),如平面應(yīng)變斷裂韌度(KIC)、延性斷裂韌度(JIC)、極限拉應(yīng)力和極限伸長(zhǎng)線應(yīng)變；分析了凍融作用對(duì)環(huán)氧瀝青混凝土斷裂參數(shù)及開(kāi)裂方向的影響。其次,建立了帶裂縫環(huán)氧瀝青混凝土雙層組合梁、與鋼板復(fù)合梁三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)有限元模型；根據(jù)環(huán)氧瀝青混凝土單邊切口梁三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)有限元模型計(jì)算得到的環(huán)氧瀝青混凝土斷裂韌度,計(jì)算了帶裂縫環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝結(jié)構(gòu)開(kāi)裂時(shí)的層間剪應(yīng)力、極限橫向拉應(yīng)力／應(yīng)變與斷裂承載力,分析了凍融循環(huán)對(duì)帶裂縫環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響。最后,對(duì)環(huán)氧瀝青混凝土抗裂性能各分項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了相似性分析,建立了環(huán)氧瀝青混凝土抗裂性能綜合評(píng)價(jià)的層次分析模型；通過(guò)單因素方差分析,確定了各分項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重向量；通過(guò)模糊綜合評(píng)判的方法評(píng)判了凍融作用下環(huán)氧瀝青混凝土抗裂性能；根據(jù)模糊綜合評(píng)判結(jié)果,提出了冬季低溫條件下帶裂縫環(huán)氧瀝青混凝土的養(yǎng)護(hù)策略。研究結(jié)果表明：在冬季低溫條件下,為保證環(huán)氧瀝青混凝土的抗裂性能,路面養(yǎng)護(hù)單位每30天(1個(gè)月)需對(duì)鋼橋面環(huán)氧瀝青鋪裝進(jìn)行一次養(yǎng)護(hù)。
【關(guān)鍵詞】：環(huán)氧瀝青混凝土 凍融循環(huán) 斷裂行為 層間剪應(yīng)力 斷裂承載力 模糊綜合評(píng)價(jià) 養(yǎng)護(hù)策略
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U443.33
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 凍融作用對(duì)瀝青混凝土影響的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 材料斷裂參數(shù)測(cè)試方法11-12
• 1.2.3 瀝青混凝土斷裂行為數(shù)值模擬技術(shù)12-14
• 1.2.4 研究現(xiàn)狀綜合分析14-15
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容15-17
• 1.3.1 研究目標(biāo)15
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容15
• 1.3.3 研究技術(shù)路線15-17
• 第二章 斷裂力學(xué)基本理論及EAC小梁室內(nèi)試驗(yàn)設(shè)計(jì)17-29
• 2.1 斷裂力學(xué)基本理論17-21
• 2.1.1 裂紋的基本類(lèi)型17-19
• 2.1.2 應(yīng)力強(qiáng)度因子理論19-20
• 2.1.3 J積分理論20
• 2.1.4 斷裂能理論及其測(cè)定方法20-21
• 2.2 EAC小梁室內(nèi)試驗(yàn)設(shè)計(jì)21-28
• 2.2.1 環(huán)氧瀝青混凝土試件的凍融循環(huán)試驗(yàn)設(shè)計(jì)21-23
• 2.2.2 多次凍融循環(huán)后環(huán)氧瀝青混凝土試件三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)23-25
• 2.2.3 環(huán)氧瀝青混凝土試件的制備25-28
• 本章小結(jié)28-29
• 第三章 凍融作用下EAC斷裂行為研究29-48
• 3.1 凍融作用下EAC小梁彎曲勁度模量研究29-33
• 3.1.1 彎曲試驗(yàn)彎曲勁度模量計(jì)算方法29-30
• 3.1.2 凍融作用對(duì)EAC彎曲勁度模量的影響30-33
• 3.1.3 基于損傷變量的凍融作用下EAC彎曲勁度模量研究33
• 3.2 凍融作用下EAC單邊切口梁斷裂能研究33-35
• 3.2.1 基于梯形公式的數(shù)值積分法概述33-34
• 3.2.2 凍融作用對(duì)EAC斷裂能的影響34-35
• 3.3 凍融作用下EAC單邊切口梁三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)數(shù)值仿真35-46
• 3.3.1 斷裂力學(xué)的數(shù)值計(jì)算方法35
• 3.3.2 EAC單邊切口梁三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)有限元建模35-37
• 3.3.3 EAC單邊切口梁三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)?zāi)Ｐ陀行则?yàn)證37-40
• 3.3.4 凍融作用下EAC斷裂行為研究40-46
• 本章小結(jié)46-48
• 第四章 基于斷裂韌度的帶裂縫雙層環(huán)氧結(jié)構(gòu)力學(xué)性能研究48-62
• 4.1 國(guó)內(nèi)常見(jiàn)“雙層環(huán)氧”鋪裝結(jié)構(gòu)調(diào)研48-49
• 4.2 帶裂縫雙層環(huán)氧結(jié)構(gòu)力學(xué)性能選取49-50
• 4.3 凍融作用下帶裂縫EAC鋪裝組合結(jié)構(gòu)力學(xué)性能研究50-54
• 4.3.1 帶裂縫EAC雙層組合梁模型50-51
• 4.3.2 荷載作用方式及邊界條件51
• 4.3.3 計(jì)算結(jié)果輸出51-52
• 4.3.4 凍融作用下帶裂縫EAC鋪裝組合結(jié)構(gòu)力學(xué)性能研究52-54
• 4.4 凍融作用下帶裂縫EAC鋪裝復(fù)合結(jié)構(gòu)力學(xué)性能研究54-61
• 4.4.1 帶裂縫EAC與鋼板復(fù)合梁模型54-55
• 4.4.2 荷載作用方式及邊界條件55
• 4.4.3 計(jì)算結(jié)果輸出55-56
• 4.4.4 凍融作用下帶裂縫EAC鋪裝復(fù)合結(jié)構(gòu)力學(xué)性能研究56-61
• 本章小結(jié)61-62
• 第五章 帶裂縫EAC養(yǎng)護(hù)策略研究62-79
• 5.1 EAC抗裂性能評(píng)價(jià)指標(biāo)相似性分析62-69
• 5.1.1 模糊聚類(lèi)分析法概述62-64
• 5.1.2 EAC抗裂性能評(píng)價(jià)指標(biāo)相似性分析64-69
• 5.2 EAC抗裂性能評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重分析69-74
• 5.2.1 單因素方差分析法概述69-70
• 5.2.2 層次權(quán)重決策分析法概述70-72
• 5.2.3 ANOVA-AHP在EAC抗裂性能評(píng)價(jià)中的應(yīng)用研究72-74
• 5.3 EAC抗裂性能評(píng)價(jià)指標(biāo)研究74-77
• 5.3.1 模糊綜合評(píng)價(jià)相關(guān)定義概述74
• 5.3.2 帶裂縫EAC養(yǎng)護(hù)策略研究74-77
• 本章小結(jié)77-79
• 第六章 結(jié)論與展望79-81
• 6.1 主要研究結(jié)論79-80
• 6.2 進(jìn)一步研究設(shè)想80-81
• 致謝81-82
• 參考文獻(xiàn)82-87
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文87

【相似文獻(xiàn)】

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