文档介绍：北京交通大学
硕士学位论文
高等级公路沥青路面车辙变形的分析
姓名:骆雷
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:孔永健
20050301
摘要早期破坏现象越来越普遍。这证明了我国的沥青路面结构设计体系中路面大面积开裂的基层形式被提出。但针对柔性基层沥青路面,车辙研究沥青路面结构、材料、车辆轴载等因素对路面车辙现象的影响。形特性入手,利用弹粘塑性理论分析了沥青路面车辙产生的机理,并将弹粘塑性理论和有限元方法作为理论基础,提出了车辙预估的弹粘粘塑性有限元程序。应用自编的车辙预估有限元程序对典型的柔性基层沥青路面进行了车辙预估。分析了不同的胎压、轴载作用次数、加载时间、面层结构组合、面层材料对沥青路面车辙深度变化的影响及其发展趋势。最后,根据程序预估结果的对比分析,针对沥青路面设沥青路面是目前我国高等级公路路面结构的一种主要形式,随着我国公路交通的快速发展,交通运输量不断增长,超载和重载车辆在整个交通流中所占的比例增加以及渠化交通现象的产生,沥青路面的存在着~定问题。根据大量研究分析表明应该根据不同的交通和环境条件选择不同的沥青路面结构类型。柔性基层作为一种可以抵抗沥青现象是危害路面和交通安全的一个重要因素。因此,必须有针对性地本研究在借鉴已有研究成果的基础上,从沥青路面材料的受力变分析了沥青路面车辙产生的主要影响因素和控制指标。在此基础上,塑性有限元算法,并根据已建立的算法编制了沥青路面车辙预估的弹计方面提出了合理提高沥青路面抗车辙性能的建议。关键词:沥青路面柔性基层车辙预估弹粘塑性有限元北京交通大学硕十学位论文
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第一章绪论第一节问题的提出要的作用,尤其是高速公路发展更为迅猛㈨H嗣嵌怨沸惺恢柿为高级路面的主要结构类型而广为应用。在我国,近几年重大交通沥青路面的设计是一个在实践和经验为前提下的比较复杂的理论状体系理论作为基础来验证沥青路面的结构组合并通过计算得到各项究过程中发现,现行的沥青路面结构组合类型存在着一定的不合理性缝,从而导致面层产生反射裂缝,同时雨水会从裂缝中下渗,并积聚层间的连接状态,从而加速了路面结构的破坏”U饫嗖『Φ牟要是因为沥青路面采用的半刚性基层所至。根据调查情况表明半刚性改革开放以来,随着国民经济的持续增长,我国道路交通事业也在迅速发展,公路建设同新月异,道路在综合运输中发挥着越来越重的要求也越来越高。沥青路面具有旌工便利、施工期短、行车平稳舒适、噪音低且易于养护修补等优点,在国内外公路和城市道路中,作建设快速成长,道路面积急速增加,道路交通量也大幅提升,在高低温差、雨水及重载交通等因素的交互影响下,半刚性基层沥青混凝土路面常产生裂缝、水破坏、沉陷、辙槽、泛油等破坏现象“’“。问题。我国现有的沥青路面设计方法是基于力学理论的,通过弹性层允许指标”5谌ü械母咚俟仿访娌『Τ梢蚍治黾胺乐蔚难”’“。半刚性基层沥青路面普遍产生大面积的裂缝破损现象,而且程度非常严重。尤其是较高强度的半刚性基层会导致较大的干缩、温度裂在面层与基层中间,出现基层唧泥现象,降低了沥青层和半刚性基层绪论
基层沥青路面比较适宜使用于中轻交通道路和干旱地区。在研究抵抗沥青路面的裂缝过程中,发现采用沥青马蹄脂碎石虺芐访妫娌慊旌狭喜捎酶男粤で嗷蛲凉ず铣刹料等在一定程度上都可以减少沥青路面的开裂现象“庑┐胧┎些方法主要都是针对沥青面层来考虑的,而很少考虑作为主要承重结构的沥青路面基层,因此随着道路使用年数的增加起到的效果并不明显。这样就可以将解决这种严重开裂现象的方法重点转移到对于沥青长起到了极大的作用。但是高速公路沥青路面早期损坏的事实迫使我成为了一种针对沥青路面病害的合理解决方法。国内外的实践表明,路面产生开裂现象的合理方法。但是随着道路等级的提高,高等级公路的修筑以及重载和超重车辆的增多、渠化交通的出现,车辙病害成为柔性基层沥青路面设计、施工和使用过程中的突出问题。’“3嫡奘侨嵝曰懔で嗦访嫣赜械一种主要病害现象,它是在高温条件下车辆荷载长时间作用的结果,车辙通常出现在车轮经常碾压的轮迹上,轮迹处逐渐产生下沉变形,从而形成两条纵向的槽,即是车辙。具有严重的车辙病害的道路两侧常伴有隆起变形。车辙现象长发生在城市道路的十字路口和公交车辆停靠站附近。车辙现象直接影响路面的平整度,降低路面的使用品质;仅施工工艺比较复杂更主要的是经济性上不甚合理造价偏高。因为这路面基层类型设计的方面上。长期以来,“强基、薄面、稳士基”的思想指导了我国的路面结构设计,为我国的公路建设尤其是里程的增们不得不对沥青路面的结构类型和设计方法进行反思”0敫招曰沥青路面的时代性已经造成了它与现今国际上所提倡的“长寿命路面”理念的脱