文档介绍：壤步太海博士学位论文选揖咚苷学位论文评阅人盏建车围冬国硷谤叉童屹研基于局部应变预估沥青路面疲劳开裂寿命的研究仰建岗分类号:籙论文提交日期教授答辩委员会主席导师姓名职称申请学位级别学位授予单位王秉纲
要摘裂缝是沥青路面的一种常见病害。裂缝会降低路面承载能力,影响行车舒适性,加速路面损坏和缩短使用寿命。目前国内外有关沥青路面疲劳开裂机理的认识是一致的,但有关疲劳开裂研究尚未深入和系统,也无沥青路面设计方法引入有关指标。在国内外研究成果基础上,提出了合理可行的沥青混合料直接拉伸疲劳试验条件。建立了沥青混合料的单调拉伸曲线方程,提出单调应变硬化系数和强度系数。应用多级多试件法建立了沥青混合料的循环应力一应变曲线方程,提出了循环应变硬化系数和强度系数,并确定沥青混合料具有循环硬化和循环松弛特性。建立了沥青混合料的应变一寿命疲劳方程,并分析平均应力的影响,提出了沥青混合料开裂的拉应变阀值和极限值。对比有无缺口试件的疲劳试验结果,提出了沥青混合料疲劳缺口系数的拟合公式、疲劳转换系数和缺口敏感系数。根据弹性理论保守系统的最小余能原理,推导出任意应力状态下名义应力Ρ与局部应力Ρ之间的关系,并推广应用到有缺口和循环加载方式的结构,同时提出了椒ā,公式法和法计算沥青路面局部应变的方法。基于数值计算,分析了各因素对温度应变的影响程度,提出置信水平为%时,温度变化幅度对温度应变具有显著性影响。分析了各因素对荷载应变的影响程度,提出置信水平为%时,面层厚度、面层模量和轴载对荷载应变具有显著性影响。基于均匀设计法,拟合了温度应变和荷载应变的实用计算公式。基于沥青混合料的循环应力一应变曲线方程、应变一疲劳方程及局部应变计算方法,提出了基于局部应变的沥青路面疲劳开裂寿命的估算方法,可作为沥青路面设计中控制疲劳开裂的计算依据,充实了沥青路面结构设计方法。关键词:沥青路面,疲劳开裂,预估寿命,局部应变,循环应力一应变曲线,应变一寿命疲劳方程,温度应变,荷载应变
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夕年,月必论文独创性声明论文知识产权权属声明哆年厂月夕。日年厂月乒爻日本人声明:本人所呈交的学位论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外,对论文的研中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本论文本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名:本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品,知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请学术论文或成果时,署名单位仍然为长安大学。导师签名:
绪论第一章问题的提出与研究背景力,而且水从裂缝中进入路面结构内部,降低沥青与集料之间的粘结,并在荷载作用下形成动水压力使得基层表面细颗粒迁移后造成基层脱空等,由此进一步降低路面承载能力,影响行车舒适性,加速路面损坏,缩短使用寿命。沥青路面开裂是世界各国道路界沥青路面开裂原因和裂缝形式多种多样。按照裂缝方向,可分为纵向、横向和龟裂等。纵向裂缝基本上与道路中心线平行,通常由路基不均匀沉降、不良施工搭接和车辆超载造成:横向裂缝是沥青路面最常见的裂缝之一,视为早期损坏现象。横向裂缝垂直于道路中心线,裂缝间距不等且数量逐年增加。横向裂缝主要源自反射裂缝和施工接缝,其中,反射裂缝占绝大多数;龟裂是在路面局部区域内龟纹状的交错裂缝。龟裂是荷载反复作用下的路面疲劳损坏,是结构强度不足或超载的体现。影响裂缝的主要因素有:沥青及沥青混合料性质、基层材料性质、气候条件、交通状况煌亢椭嵩和施工因素等。根据开裂的主要原因,沥青路面的裂缝可以分为荷载型裂缝,是在交通荷载反复作用下的疲劳开裂。在车轮荷载作用下,沥青面层底部会产生拉应变。如果拉应变大于材料的极限抗拉能力,则该部位承受一次荷载即发生开裂;如果拉应变小于材料的极限抗拉能力,在一定次数反复作用下,该部位也会发生开裂。荷载型裂缝一般发生在中低级路面及超载严重的高级路面。前者是因为面层厚度较薄,面层底部产生的拉应变较大;后者是因为过大的轴载引起较大拉应变。除这种张拉型裂缝,荷载型裂缝还包括剪切型裂缝。当基层出现脱空或软化时,路面在偏荷载现代交通逐渐出现重载交通和大交通量的趋势,各地区公路运营货车超载现象严重。东南大学陆原采用动态称重技术对江苏省几条主要干线的车辆轴载分布的研究结果联轴车辆超过嵩兀畲笾嵩卮锏。彭波调查上海地区运输车辆轴载分布【亢蠓⑾郑ヒ陨系某盗镜ブ岢,最大轴载超过サ乃V岢裂缝是沥青路面的一种常见病害。裂缝的危害在于不但降低路面的强度和承载能普遍关注的问题。荷载