文档介绍：摘要目前我国公路建设的重点放在公路的新建与改建上,对现有公路路面养护及技术改造方面的认识与投入严重不足。根据预测,水泥混凝土路面维修养护与改造的高峰尚未到来,未来数年内,这一问题将逐渐凸现出来。对水泥混凝土路面的修复比较困难,国内外常用的措施主要有两种:第一种为加铺沥青混凝土面层,第二种为加铺水泥混凝土面层。由于沥青加铺层能有效地改善旧水泥混凝土路面的使用性能,提高车辆行驶的舒适性,且施工方便、对交通及环境影响小,因此在国内外旧水泥混凝土路面改造工程中应用最多,但该结构致命的弱点就是在旧水泥混凝土接缝处沥青加铺层极易产生反射裂缝,导致加铺层使用寿命的缩短。如何控制反射裂缝的产生和发展至今仍是道路工程界所面临的一大技术难题。本文先从沥青加铺层断裂破坏机理入手,从断裂力学的角度分析了沥青加铺层反射裂缝的扩展模式:剪切型反射裂缝及张开型反射裂缝。然后对反射裂缝的成因及扩展机理进行了分析,从断裂力学的观点出发,认为沥青加铺层的反射裂缝产生的内部原因是由于旧混凝土路面的裂缝或接缝作为原始的缺陷,引起沥青加铺层的应力集中与内部损伤。沥青加铺层反射裂缝扩展过程要经历三个阶段:起裂阶段、稳定扩展阶段、破裂阶段。针对如何防止和减缓沥青加铺层的反射裂缝,本文采用了铺筑级配碎石缓解层的方法,并用有限元通用软件跃伤嗷炷谅访媪で嗉悠滩憬峁进行了车辆荷载,温度荷载,以及车辆荷载和温度荷载共同作用下的耦合应力分析。通过不同的工况,如轴载重量,沥青加铺层的弹性模量,沥青加铺层的厚度,地基模量,级配碎石缓解层的模量和厚度,以及降温幅度等多方面的计算分析,取得了大量的计算数据,以力学计算揭示旧水泥混凝土板接缝逊处沥青加铺层应力集中现象,并证实了铺筑级配碎石缓解层可以很好减缓反射裂缝。开发抗剪强度高、抗高低温性能好的粘接材料,是解决在沥青面层车辙、拥包、推移等病害的关键。对于新型材料的粘接层而言,在保证强度的同时,应有良好的抗疲劳寿命。因此通过试验以掌握其在不同应力水平下的疲劳寿命。了解其破坏状况和性能。关键词:应力集中,反射裂缝,疲劳寿命
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第绪论课题研究的背景及意义我国水泥混凝土路面始建于年代中期,世纪年代发展最快,水泥混凝土路面的修建,推动了沿线经济及公路交通运输事业的发展。截止年底,我国公路与市政道路水泥混凝土路面总里程达到了万多公里,已成为世界上水泥混凝土路面拥有里程最多的国家⋯。据统计,湖北省境内公路水泥混凝土路面的里程也达到了余公里。但就目前国内外水泥混凝土路面使用状况而言,仍存在着不少问题,尤其是一些早期修建的水泥混凝土路面不同程度地出现了结构性破坏和功能性缺陷,严重影响了公路的服务水平及车辆的行驶安全,水泥混凝土路面的加铺改造研究一直是各国道路研究者关注的热点问题,也是公路界所面临的难题之一,目前对加铺层各方面的研究虽然已有几十年的时间,但进展缓慢,至今仍未有公认合理可行的设计方法,也鲜有技术上、经济上都令人满意的加铺结构,国内外对旧水泥混凝土路面加铺改造技术仍处于探索及试验阶段。由于这一问题的复杂性加之各地交通、气候及筑路条件的差异,在所取得的研究成果之间缺乏共同的认识,给设计及施工部门的具体操作带来了极大的困难”。’。目前我国公路建设的重点放在公路的新建与改建上,对现有公路路面养护及技术改造方面的认识与投入严重不足。根据预测,水泥混凝土路面维修养护与改造的高峰尚未到来,未来数年内,这一问题将逐渐凸现出来。鉴于以上原因,本论文有必要在前人研究的基础上,总结水泥混凝土路面改造经验,进行计算和试验分析。另一方面,随着国内道路交通事业的发展,大跨度、长桥面的桥梁建设越来越多,为了减小噪声、节约资金,采用钢桥面板是较好的选择。如厦门海沧大桥、上海卢浦大桥”染捎酶智琶姘濉H欢智琶姘逶诩釉靥跫乱撞湫危上超载车辆引起的冲击,往往会导致钢桥面板上的沥青混合料铺装层开裂、脱落。如何使钢桥面板与沥青混合料铺装层之问粘接牢固,在冷热交变及加载情况下不起壳、不脱落庖幻芤殉晌8智琶姘迤套暗囊淮竽烟狻薄,。武汉理工大学硕上学位论文
,因此对混凝土路面的养护维修经验较为成熟,一些国家早在二十世纪六十年代便开始对水泥混凝土路面的维修养护技术进行了研究,随着交通量的增长及交通组成的不断变化,路面结构也不断得到完善,对旧水泥混凝土路面评价与结构维修技术的研究持续至今。以美国为例,年,联邦公路管理局出版了《路面修复手册》,年对此又进行了修订。年在总结全美研究成果的基础上,又分别出版了/薷从肫兰壑改稀M⒂ⅰ⒎ǖ裙诓煌逼谝灿欣嗨频难芯勘ǜ妗N夜在“七五”期间,⒄苟圆呒维修技术研究》,其中