文档介绍：东南大学
硕士学位论文
全厚式长寿命沥青路面基层材料疲劳性能研究
姓名:唐健娟
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:黄卫
20080126
全厚式长寿命沥青路面基层材料疲劳性能研究摘要研究生:唐健娟导师:黄卫院士洗笱Ы煌ㄑг航漳暇我国高速公路的早期破坏较为严重,路面使用寿命过短会造成道路建设资源的浪费和对社会发展的不利影响。由于半刚性基层材料的收缩特性而导致的反射裂缝仍然为半刚性基层路面的主要破坏模式,因此研究和发展更多样化的基层材料来避免反射裂缝问题显得尤为重要。全厚式长寿命沥青路面在使用年限内只允许出现“自上而下”的破坏,故基层的疲劳寿命已成为整个路面结构使用寿命的瓶颈。本文针对全厚式长寿命沥青路面基层这一特殊层位,展开对基层材料疲劳性能的深入研究,可为全厚式长寿命路面设计提供参考。首先在材料组成设计当中,本研究选择了旨杜涞牧で嗷旌狭献魑;悴牧希直鸾信浜媳壬计,确定其最佳沥青用量。并结合基层抗变形能力和抗水损坏能力的需要,进行了车辙试验和水稳试验性能检验。其次对室内小梁弯曲疲劳试验进行了深入详细的研究。重点对试验加载模式进行了研究,通过对层底应力应变状态的分析,表明应变控制模式更符合路面实际受力状态,并对其它试验条件逐个进行了研究,提出适合基层材料疲劳性能试验的方案。对以上旨杜涞幕旌狭辖辛似@褪匝椋毓槌龈髯缘疲劳寿命预估方程。再次对影响沥青混合料疲劳性能的因素进行了正交试验分析。选择具有代表性的级配、沥青品种、油石比、应变水平、间歇时间和试验温度作为疲劳性能的影响因素,采用正交试验设计法安排疲劳试验,对因素进行了直观分析和方差分析,并对各因素的影响规律进行了研究,为基层材料的抗疲劳设计提供了依据和指导。最后展开对沥青混合料的疲劳极限的研究,疲劳极限理论是全厚式长寿命沥青路面设计的理论基础。通过对我国沥青路面设计方法与国外长寿命路面设计方法的比较,本文采用基层层底弯拉应变作为全厚式长寿命沥青路面的设计指标,并对全厚式长寿命沥青路面进行了可靠度设计,为全厚式长寿命沥青路面结构组合设计提供了参考方案。【关键词】全厚式长寿命沥青路面,疲劳性能,正交试验设计,疲劳极限,可靠度设计摘要
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研究生签名:蜱东南大学学位论文独创性声明东南大学学位论文使用授权声明研究生签名:撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本文所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布ǹ授权东南大学研究生院办本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或意。东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和理。
第一章绪论问题提出的背景及意义自改革开放以来,伴随着我国社会主义建设和经济的快速发剧,我国公路交通建设事业突飞猛进,年实现了高速公路零的突破,年全年新、改建公路里程万公里,其中高速公路公里。年底全国公路通车总里程达到蚬ɡ包括纳入统计的蚬ɡ锎宓,高速公路达万公里。从目前召开的全国交通工作会议上获悉:年,我国计划建成高速公路公里以上,并确保完成“五纵七横”国道主干线系统最后公里的建设任务。我国用十几年的时间走完了国外发达国家近半个世纪的高速公路建设历程。然而,我们应清楚地看到,在高速公路建设的观念或理念方面与发达国家还存在着差距和不足,导致我国的高速公路早期破坏较严重、成本较高【。究其我国高速公路早期损坏的原因,可以看出这与我国在过去一段时间内千篇一律地使用半刚性基层的沥青路面结构有一定关系哺!扒炕⒈∶妗⑽嚷坊狈秸氲陌敫招曰懔で嗦访嫖N夜で嗦访结构的主要形式,并几乎成为包括高速公路在内的唯一结构形式。半刚性基层沥青路面有一些不可避免的技术问题由于半刚性基层材料的收缩特性而导致的反射裂缝仍然为半刚性基层路面的主要破坏模式,由此引起沥青路面的反射性裂缝程度不同的存在,半刚性基层材料在行车荷载、水和温度梯度的综合作用下出现的基层唧泥现象,在重交通条件下出现的早期疲劳损坏现象等。它的设计思想是建立在基层作为承重层的基础上的,弯沉超过设计弯沉就意味着路面已经发生结构性破坏,而路面的结构性破坏就等于是基层发生了破坏,那路面补强、加固,就必须从基层做起,原来的沥青层是难保了,于是必须要开膛破肚Ⅲ。路面的结构性破坏不仅使道路建设的初期投入得不到充分利用,大修的成本