本文關(guān)鍵詞：撫順地區(qū)水泥穩(wěn)定冷再生基層材料疲勞性能研究

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【摘要】：隨著我國公路事業(yè)的快速發(fā)展,公路維修養(yǎng)護(hù)產(chǎn)生的廢舊瀝青路面材料也隨之增長,越來越多的礦山被開采,廢棄的大量材料占用土地。撫順地區(qū)根據(jù)本地區(qū)實(shí)際情況將廢舊瀝青路面材料運(yùn)用到路面基層結(jié)構(gòu)中,但其疲勞性能好壞直接影響到路面現(xiàn)場的使用效果。本文通過室內(nèi)疲勞試驗(yàn)和軟件模擬對冷再生基層材料疲勞性能進(jìn)行研究,以期為其在撫順地區(qū)的應(yīng)用提供技術(shù)支持。通過I型(未摻加碎石)、II型(摻加25%碎石)、III型(摻加50%碎石)和IV型(水泥砂礫)基層材料室內(nèi)原材料試驗(yàn)和配合比設(shè)計(jì),最終確定了四種基層材料的水泥劑量均為5.0%,四種類型的基層材料最佳含水率分別為6.4%、6.2%、5.9%、6.1%。本文采用MTS810疲勞試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行了四種基層材料的疲勞試驗(yàn),采用威布爾概率和可靠度理論對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析,構(gòu)建了四種基層材料的S-N雙對數(shù)疲勞方程;通過疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析疲勞性能:IV型III型II型I型,同時得到隨著碎石摻量的增加,冷再生基層材料的疲勞性能得到提高。根據(jù)疲勞性能差別分析由于廢舊瀝青路面材料破碎不完全、水泥水化放熱加速其在力作用下的破碎以及舊料物理性能不如新料好而導(dǎo)致其疲勞性能較差。通過ABAQUS三維模擬軟件和NSOFT疲勞分析軟件得到的模擬分析結(jié)果與室內(nèi)疲勞試驗(yàn)機(jī)得到的試驗(yàn)結(jié)果相吻合,同時由NSOFT軟件得到的疲勞次數(shù)和疲勞損傷乘積得1,適合Miner理論,各種基層材料在節(jié)點(diǎn)5144疲勞損傷最大,疲勞作用次數(shù)最小。通過本文的室內(nèi)試驗(yàn)研究和計(jì)算機(jī)軟件模擬研究得到,冷再生基層材料疲勞性能低于水泥砂礫基層材料的疲勞性能,為了使冷再生基層材料的疲勞性能得到保證,應(yīng)該根據(jù)工程實(shí)際情況添加適量的新集料。
【關(guān)鍵詞】：冷再生基層 配合比設(shè)計(jì) 疲勞壽命 疲勞方程 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U414
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢11-16
• 1.2.1 關(guān)于路面疲勞理論的研究11-12
• 1.2.2 關(guān)于半剛性基層材料疲勞預(yù)估模型的研究12-15
• 1.2.3 關(guān)于冷再生基層材料疲勞預(yù)估模型的研究15
• 1.2.4 存在的問題15-16
• 1.3 研究目的和意義16
• 1.4 研究內(nèi)容及技術(shù)路線16-18
• 1.4.1 研究內(nèi)容16
• 1.4.2 技術(shù)路線16-18
• 第2章 疲勞分析理論和疲勞性能曲線18-26
• 2.1 疲勞分析理論18-23
• 2.1.1 疲勞累積損傷理論18-20
• 2.1.2 斷裂力學(xué)理論20-21
• 2.1.3 威布爾分布理論21-23
• 2.2 疲勞性能曲線23-25
• 2.2.1 應(yīng)力壽命曲線23-25
• 2.2.2 應(yīng)變壽命曲線25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 第3章 冷再生基層材料配合比設(shè)計(jì)和疲勞試驗(yàn)26-38
• 3.1 冷再生基層材料配合比設(shè)計(jì)26-30
• 3.1.1 原材料26-28
• 3.1.2 配合比設(shè)計(jì)28
• 3.1.3 擊實(shí)試驗(yàn)28-30
• 3.2 疲勞試驗(yàn)30-37
• 3.2.1 疲勞試驗(yàn)方案30
• 3.2.2 疲勞試驗(yàn)方法的確定30-31
• 3.2.3 疲勞試件制作31-32
• 3.2.4 試件養(yǎng)護(hù)32
• 3.2.5 加載模式32-33
• 3.2.6 加載波形和頻率33
• 3.2.7 應(yīng)力比的選擇33-34
• 3.2.8 靜載彎拉強(qiáng)度試驗(yàn)34-36
• 3.2.9 疲勞試驗(yàn)36-37
• 3.3 本章小結(jié)37-38
• 第4章 冷再生基層材料疲勞方程建立和疲勞性能分析38-51
• 4.1 疲勞方程的建立38-47
• 4.1.1 Ⅰ型（未摻加碎石）基層材料疲勞壽命方程39-41
• 4.1.2 Ⅱ型（摻加 25%碎石）基層材料疲勞壽命方程41-43
• 4.1.3 Ⅲ型（摻加 50%碎石）基層材料疲勞壽命方程43-45
• 4.1.4 Ⅳ型（水穩(wěn)砂礫）基層材料疲勞壽命方程45-47
• 4.2 冷再生基層材料的疲勞性能分析47-48
• 4.3 冷再生基層材料疲勞損傷機(jī)理研究48-49
• 4.4 本章小結(jié)49-51
• 第5章 冷再生基層疲勞模擬分析51-64
• 5.1 冷再生基層拉應(yīng)力模擬分析51-56
• 5.1.1 ABAQUS軟件簡介51
• 5.1.2 冷再生基層結(jié)構(gòu)模型的建立51-55
• 5.1.3 冷再生基層模型運(yùn)算結(jié)果的分析55-56
• 5.2 冷再生基層疲勞性能模擬分析56-62
• 5.2.1 疲勞軟件NSOFT介紹56-57
• 5.2.2 NSOFT軟件疲勞分析理論57-58
• 5.2.3 冷再生基層疲勞分析58-62
• 5.3 本章小結(jié)62-64
• 第6章 結(jié)論和展望64-66
• 6.1 結(jié)論64-65
• 6.2 展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 作者簡介70
• 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文70-71
• 致謝71

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：769944