文档介绍：重庆交通大学
硕士学位论文
聚酯玻纤布防治半刚性基层沥青路面反射裂缝的机理研究
姓名:胡学亮
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:唐伯明;朱洪洲
20090401
摘要半刚性基层沥青路面反射裂缝是我国高速公路沥青路面早期破坏的主要类型之一,它破坏了路面结构整体性和连续性,严重影响了沥青路面的使用寿命和行车安全。目前新建沥青路面,在基层和面层之间采用乳化沥青和土工格栅防治反射裂缝,但是其防治效果因地而异。聚酯玻纤布作为一种新型的防治反射裂缝土工合成材料,试验研究表明,效果良好。但是,目前国内外对聚酯玻纤布的作用机理研究比较少。因此,本文采用有限元的方法对聚酯玻纤布的作用机理进行了深入探讨。首先,基于线弹性断裂力学原理,采用有限元软件,建立二维的实体模型模拟路面结构,分析基层和沥青层之间设置聚酯玻纤布夹层后,在行车荷载和温度荷载作用下,裂缝尖端应力强度因子的变化规律及结构参数对应力强度因子的影响规律。计算结果表明:无论是在行车荷载作用下还是在温度荷载作用下,设置聚酯玻纤布夹层后应力强度因子蚄..都呈现减小的趋势,因此,聚酯玻纤布夹层可以有效的抑制反射裂缝的扩展,延长沥青路面的寿命。其次,综合考虑温缩和干缩对裂缝的作用,对蒋兴军等人提出的预锯缝计算公式进行了修正,并且结合重庆地区的气候特点,提出了相应的锯缝间距及锯缝深度等,为后期预锯缝技术的施工提供了一定的理论指导。第三,通过室内剪切试验及其冲击韧性试验,分别评价聚酯玻纤布的层间粘结性和防止反射裂缝的能力。试验结果表明,聚酯玻纤布具有良好的防治反射裂缝的能力,但是层间的剪应力略有下降,不过仍然能够满足使用要求。最后,结合研究成果,依托重庆外环高速公路试验路段,提出了聚酯玻纤布的施工工艺。关键词:半刚性基层;反射裂缝;聚酯玻纤布;应力强度因子;温度应力;荷载应力;剪切试验;预锯缝
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⋯⋯竺业兰上曼⋯⋯⋯⋯⋯墅吼吖⋯钿吼叶⋯一躲文学移学位论文作者躲馘沌衫弓咀;枣吵獬鹿蝗重庆交通大学学位论文原创性声明重庆交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向庆交通大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并进行信息服务ǖú幌抻诨惚唷⒏指导教师签名本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊馀贪电子杂志社系列数据库中全文发布,并按《中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研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。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权重印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本人制、发行、信息网络传播等北救吮A粼谄渌教宸⒈砺畚牡娜ɡ益。“月名少,、、
,重庆市高速公路建设得到了快速发展,从年第一条高速公路一成渝高速建成,截止到年底,已建高速公路约多公里。其中%以上采用半刚性基层。在高速公路快速发展过程中,由于重庆地区同时兼具了山区、高温、多雨这三个对沥青路面非常不利的地理气候条件,导致沥青路面早期破坏十分严重,根据调研显示,反射裂缝在沥青路面早期破坏中所占的比例超过了%】。由于半刚性基层自身的温缩和干缩特性,容易开裂,裂缝在车辆荷载和温度性,并在一定程度上导致结构强度的削弱缌逊齑ν涑猎龃螅氐A拷档偷。尤其是随着雨水或雪水的浸入,导致基层松散,在行车荷载反复作用下,容易产生冲刷和唧泥现象,引起裂缝两侧的沥青路面破碎,导致沥青路面的破坏,从而自世纪年代开展反射裂缝产生机理研究以来,国内外对防治沥青路面反射裂缝进行了大量的理论研究、试验研究和工程实践,提出了各种防治措施,虽然取得了一定效果,但是各种措施依然存在一些缺陷,导致难以推广应用。鉴于此,本研究采用一种全新的土工合成材料一聚酯玻纤布,来处治半刚性基层沥青自从世纪年代以来,反射裂缝一直为各国道路研究者所关注,并且开展了多方面的研究,主要集中以下龇矫妫悍瓷淞逊觳恚环瓷淞逊斓姆治措施;反射裂缝的力学分析方法。笔者就国内外对上述三个方面的研究概述如①反射裂缝的产生目前普遍认为,温度应力引起了反射裂缝的产生,并参与了初期的扩展;荷载应力饕J瞧刈饔茫稍氐挠跋旌苄加速了裂缝的进一步扩展。在分析裂缝的产生和发展时,应