一、半刚性基层沥青路面反射裂缝足尺试验研究(论文文献综述)
宿松亚[1](2021)在《新型防裂基布在新疆公路养护工程中应用效果研究》文中研究说明基于新疆的特殊气候及地理环境,修建的半刚性基层沥青路面出现了许多病害,最常见的为裂缝类病害,其中反射裂缝产生于路面结构内部,极易对路面造成结构性破坏,降低路面的使用性能。因此,通过分析国内外对土工织物在公路工程应用的研究,展开新型防裂基布在新疆公路养护工程中应用效果的研究,实际检验新型防裂基布在养护工程中的防反射裂缝的效果。通过有限元软件ABAQUS分析不同弹性模量下的新型防裂基布对路面结构的影响,并对新疆典型路面结构建模,分析有、无防裂基布的路面结构模型面层底部拉应力分布状况,研究新型防裂基布分散其应力的能力。模拟分析结果表明:防裂基布能较好的分散层底拉应力,防止产生应力集中,其中二级公路分散应力的能力较为突出。其次,通过对新型防裂基布物理参数试验、抗碱抗冻试验、拉伸变形试验、CBR顶破强力试验和梯形撕破强力试验对新型防裂基布的物理性能和力学性能进行评价。通过实验室开展有无防裂基布的试件疲劳开裂对比试验、MTS疲劳对比试验以及现场足尺试验,检验试验下新型防裂基布的抗疲劳性能及防裂效果。室内外试验结果表明:防裂基布在室内外试验均表现出良好的物理及力学性能,能有效的缓解反射裂缝的产生。最后,通过对新疆半刚性基层沥青路面养护工程中实际使用新型防裂基布路段和未使用路段的裂缝率、路面破损、平整度、车辙等数据进行对比分析,评价有、无新型防裂基布路段沥青路面路用性能;对使用新型防裂基布路段沥青路面钻取的芯样进行抗剪切试验,检验新型防裂基布的抗剪性能和沥青路面的层间粘结效果。综合评价试及试验结果表明:新型防裂基布能够有效的延缓反射裂缝的产生,降低路面反射裂缝数量。综合以上分析结果表明:新型防裂基布在新疆道路养护工程中应用,能够有效缓解反射裂缝产生,保障基层结构稳定,延长道路使用寿命。
陈梓宁[2](2021)在《玉米秸秆纤维沥青吸附机制及其SMA路用性能研究》文中进行了进一步梳理中国作为农业大国,每年在生产大量粮食的同时也会产生大量的农副产品秸秆作物,而秸秆的焚烧和堆积均会对环境造成危害。如果将玉米秸秆制作成纤维应用到沥青路面中,不但能够缓解秸秆作物对环境的污染,还能起到变废为宝、节约有限资源的作用,具有较大的环境与经济价值。但是目前如何将玉米秸秆制作成符合沥青路面要求的纤维材料还处于不同程度的研究阶段,同时对于沥青路用玉米秸秆纤维没有相应的技术标准。为此,本文将提出一种符合沥青路面应用玉米秸秆纤维的制备工艺,并给出玉米秸秆纤维的技术评价指标,在此基础上进行玉米秸秆纤维SMA混合料路用性能的调控研究。首先分析了玉米秸秆的组成结构,选取玉米秸秆皮作为制作纤维的原材料。通过皮穣分离得到玉米秸秆皮,对其进行物理以及化学处理,并基于纤维吸油试验结果确定玉米秸秆纤维制备工艺。在此基础上对玉米秸秆纤维的性能进行测试,结合我国交通运输行业标准沥青路面用纤维(JT/T 533—2020)中对絮状木质纤维的技术要求对玉米秸秆纤维性能进行评价,进而提出沥青路用玉米秸秆纤维的评价指标。利用BET试验方法对玉米秸秆纤维的孔隙结构进行分析。基于玉米秸秆纤维吸附沥青质试验,分析了不同掺量下玉米秸秆纤维吸附沥青质的能力,以及单位质量玉米秸秆纤维对不同沥青种类中沥青质的吸附效果。结合吸附动力学以及吸附等温线模型,揭示了玉米秸秆纤维吸附沥青质的动态三阶段吸附机制。利用分子动力学模拟方法,建立了四种不同组分比例的沥青分子模型以及玉米秸秆纤维分子模型,设定分子力场以及计算参数,构建界面分子动力学模型,根据模拟结果分析了玉米秸秆纤维吸附沥青不同组分的规律性,研究表明饱和分和芳香分扩散系数数值较大。对玉米秸秆纤维沥青的高低温性能进行了试验研究,分析了不同掺量下玉米秸秆纤维对沥青基本性质、高温性能以及低温性能的影响。试验结果表明,玉米秸秆纤维能够提高沥青的黏度,改善沥青的温度敏感性,提高沥青的高温性能,且通过提高玉米秸秆纤维掺量是可以达到木质素纤维以及玄武岩纤维对沥青性能的改善效果。基于Han曲线分析,玉米秸秆纤维与沥青具有较好的相容性。当少量的玉米秸秆纤维掺入到沥青中时,纤维在沥青中会起到部分增韧作用,然而随着纤维掺量的增多,纤维在沥青中吸附作用将会更加突出。根据玉米秸秆纤维和玄武岩纤维的理化与力学属性,开展SMA(沥青玛蹄脂碎石)混合料路用性能调控与提升技术研究。基于纤维沥青试验结果,选择不同的玉米秸秆纤维掺量,进行SMA-13混合料配合比设计以及混合料高温性能、低温性能、水稳定性、疲劳性能以及动态模量性能试验研究,结合木质素纤维、玄武岩纤维沥青混合料路用性能,揭示玉米秸秆纤维对SMA混合料性能的提升规律和作用机理。进而设计吸附(玉米秸秆纤维)+增强(玄武岩纤维)型混合纤维,之后进行SMA-13混合料配合比设计以及混合料高温性能、低温性能、水稳定性以及疲劳性能试验研究,明确混合纤维对SMA混合料路用性能的调控原理,最后通过SMA混合料路用性能与经济性对比分析,推荐用于调控和提升SMA混合料性能的玉米秸秆纤维与混合纤维合理掺量。铺筑玉米秸秆纤维/玄武岩纤维SMA-13混合料室内足尺试验场,进行了生产配合比设计,总结路面施工工艺。基于足尺加速加载试验,对玉米秸秆纤维/玄武岩纤维SMA-13面层结构和木质素纤维SMA-13面层结构的车辙深度进行对比分析,研究结果表明玉米秸秆纤维/玄武岩纤维SMA-13面层结构具有更长的使用寿命,这为玉米秸秆纤维沥青混合料的应用和推广提供案例分析以及技术支撑。
孙逊[3](2021)在《装配式基层沥青路面力学响应及结构优化研究》文中指出本文基于经典装配式基层结构,提出了一种新型基块结构,在类拱形空心部分填充苯板,达到减轻自重、保温隔热、承载能力强、传力效率高、经济性强等优点,对经典结构及优化结构均进行有限元计算,分析经典结构力学响应规律,并验证优化结构合理性及多方面优势。具体内容如下:首先,对装配式基层沥青路面经典结构进行有限元计算,分析其传荷规律及承载能力,并探究多因素对结构力学响应的影响规律。计算在标准轴载BZZ-100作用下,随着路基路面结构各结构层的厚度、弹性模量、静力荷载及动载车速的变化,提取各结构层的层底最大拉应力及结构最大位移等参数,分析随着不同变量的变化各参数的变化规律及内在原因。其次,对装配式基层沥青路面经典结构的抗裂性能进行计算。从抗温度型反射裂缝及抗荷载型反射裂缝两各方面,分析装配式基层结构较传统水泥稳定碎石基层结构的优势,并对装配式基层带裂缝工作状态下的力学响应进行分析。在基块带裂和砂浆带裂两种情况下,分别计算裂缝开裂深度、基层及砂浆弹性模量、车辆荷载等因素对裂缝开展的影响。最后,对装配式基层沥青路面结构进行优化。通过构造类拱形空心结构,在空心部分填充苯板,取消底基层的方式,达到减少基块自重、降低生产运输成本、保温隔热等目的;计算优化结构在标准轴载作用下的力学指标,判断其结构承载能力符合实际工程及规范要求;分析其在传荷能力、基层整体性、保温性能、抗反射裂缝能力及经济性等方面较原结构的优势;设计优化基块加工工艺流程,将苯板与空心基块巧妙连接,为运输与施工提供便利,为基块生产提供理论支撑。本文基于以上内容进行了装配式基层沥青路面结构力学计算及结构优化研究,研究成果将对装配式结构的应用与发展有一定的参考价值。
孙涵庚[4](2021)在《基于复合试件的沥青罩面加筋层抗反射裂缝性能试验方法开发及裂缝扩展机理研究》文中指出公路养护过程中,采用沥青罩面能够改善旧沥青路面的路用性能,随着使用时间的延长,旧路面的接缝、裂缝处的水平位移会不断扩展,但由于罩面层与旧路面间的粘结作用,使得罩面层的水平位移受阻而在罩面层中产生拉应力,当该拉应力超过混合料的抗拉强度时,罩面层中将出现反射裂缝。反射裂缝作为罩面层的主要破坏形式,会大大降低其使用寿命并增加道路养护成本。由于玻璃纤维格栅具有高模量、高强度、耐高温及耐腐蚀等优点而被广泛应用于沥青罩面层中,用来减缓或抑制反射裂缝。目前,国内外评价反射裂缝室内试验有很多,但是都存在以下两方面问题,首先,试件的几何尺寸偏大,可操作性差,疲劳试验结果的离散性大,其次,采用单调荷载不能模拟真实的交通状况且评价指标单一,基于上述室内试验存在的不足,本文设计一种评价玻璃纤维抗反射裂缝性能的试验方法,利用该试验方法合理选择玻纤格栅、揭示玻纤格栅罩面层的反射裂缝扩展过程、采用新的指标—“破坏速率”评价玻纤格栅抗反射裂缝性能、玻纤格栅在反射裂缝扩展过程中所起的作用及裂缝的扩展机理有重要指导意义。本文首先采用Superpave旋转压实方法测量混合料体积参数,以4%孔隙率作为控制指标,计算出设计孔隙率体积参数,得到试验所需的最佳沥青用量。随后,使用沥青混合料多功能试验机UTM-30进行沥青混合料间接拉伸强度、回弹模量、蠕变试验,并最终测量出沥青混合料强度、回弹模量、蠕变柔量、8)、1值,为后续理论研究和实验分析做准备。基于室内试验评价抗反射裂缝试件几何尺寸大、可操作性差、试件制备困难,因此采用Superpave旋转压实成型复合形试件,试件最大方向的几何尺寸为150mm。其次,通过了复合形小梁试件弯曲试验、疲劳试验,研究横截面积一致尺寸不同的玻璃纤维格栅抗反射裂缝性能影响,结果表明,玻璃纤维格栅横截面积一致时,格栅网孔越密,其跨中挠度、极限破坏荷载、弯曲劲度模量及疲劳次数越高,且几种尺寸格栅都高于控制试件(无格栅)。另外,提出新的评价指标—“破坏速率”表征疲劳试验过程中复合形试件破坏的累计速率,用来评价玻璃纤维格栅抗反射裂缝的作用,且破坏速率越小,玻纤格栅抗反射裂缝性能越好。最后,为了降低疲劳试验结果离散性而开发的CSIC(Composite Specimen Interface Cracking)试件,该方法能有效的降低疲劳试验结果离散性,为评价格栅抗反射裂缝性能及理论研究提供支撑。为了深入了解反射裂缝扩展过程中玻纤格栅所起的作用及格栅与罩面层的断裂顺序,本研究采用HMA断裂力学对裂缝扩展过程进行分析,其假定为:材料的损伤破坏是由材料中所累积的耗散能引起的;并且裂纹的扩展是一个阶梯式过程;通过计算分析,沥青罩面层是先于格栅破坏,其次建立了荷载循环次数和裂缝扩展长度的关系,阐述了反射裂缝扩展全过程。最后,采用ABAQUS有限元软件对室内试验及HMA断裂力学计算结果模拟验证,通过建立模型、选取参数、划分网格、判据损伤、设置格栅及交通荷载,从有限元计算结果和应力云图中得出,罩面层先于格栅断裂;格栅网孔尺寸越小、模量越高抗反射裂缝性能越好;模型破坏全过程与室内试验的结论有良好的一致性;建立荷载循环次数和裂缝扩展长度的关系,并和HMA计算结果对比分析,其误差在可控范围内。因此,在模型参数、网格划分、边界条件等合理选择时,有限元能够对抗反射裂缝性能可靠预估。
刘世超[5](2020)在《非均布荷载下复合式基层沥青路面力学响应分析》文中进行了进一步梳理级配碎石为无结合料的颗粒材料有着良好的排水性能、保温性能以及不传递裂缝尖端应力应变的性能,作为半刚性路面的上基层时能够抑制半刚性基层因干缩和温缩产生的反射裂缝。因此,本文运用ABAQUS仿真模拟软件以更符合实际的矩形非均布荷载来分析复合式基层沥青路面的力学特性。首先,基于弹塑性理论分析了在不同轴重作用下,级配碎石层厚度和模量的变化对路面结构力学指标的影响。结果表明:轴重对于路面力学指标的影响最大,其次为级配碎石层厚度,模量对于路面力学指标的影响较小。然后,基于库伦摩擦定律分析了静载和半正弦动载作用下,级配碎石层间接触状态的变化对路面结构的影响。结果表明:静载和动载作用下路面力学指标结果值及变化趋势基本相同,完全光滑接触状态下路面力学指标结果值较大,部分连续的结果值接近于光滑状态,完全连续状态下的结果值最小。最后,基于断裂理论,通过在半刚性基层路面和复合式基层路面上设置反射裂缝,观察不同轴重作用下应力强度因子的变化来分析反射裂缝的扩展情况。结果表明:超载和重载会加快反射裂缝的扩展,级配碎石层可以抑制反射裂缝的扩展。图[69]表[16]参[52]
郭雨鑫[6](2020)在《干线公路典型路面结构反射裂缝主要影响因素研究》文中研究指明近年来,反射裂缝成为国省干线公路路面的一种主要破坏方式。反射裂缝是指半刚性基层在温度及荷载的作用下产生过大拉应力后形成裂缝,并贯穿到路表的横向裂缝,其不但影响路面的使用性能,严重时也可引起整个系统的失效。为此,本文对反射裂缝的主要影响因素进行了研究,对今后的路面设计具有参考意义。首先,考虑半刚性基层这种路面结构,对国内干线公路的反射裂缝状况进行了文献调研,并以“4cm AC-13上面层+6cm AC-20下面层+20cm5%水泥稳定碎石基层+20cm3%水泥稳定碎石底基层”这种路面结构作为有限元模型的基础。后对反射裂缝产生和发展的力学机理进行了阐述,明确了后文主要影响因素研究的相关指标:模量、温度收缩系数、面层厚度、基面层粘结状态及温度等。其次,对半刚性基层开裂过程进行了有限元模拟,首先应用非线性弹簧单元对基面层粘结状态进行模拟,并验证了其可行性;后选取了不同的温度场条件并叠加车辆荷载,得出基层纵向拉应力的最不利位置在双轮荷载的单轮下方,各因素对其最大值的影响性大小排序为:基层温度收缩系数>温差≈基层动态模量>面层厚度>层间粘结状态>面层动态模量>面层温度收缩系数;研究表明,高模量沥青无法抵抗基层开裂。然后,对反射裂缝的扩展过程进行了有限元模拟,此过程中偏荷载比正荷载更容易引起反射裂缝的扩展,面层出现贯穿裂缝前后基层的裂缝形式由上窄下宽变为上宽下窄。研究表明,面层温度收缩系数对反射裂缝扩展影响最大,面层厚度与动态模量次之,基层动态模量与温度收缩系数影响较小。当沥青材料温度收缩系数不大于1.6×10-5/℃时,可保证面层在24小时降温23.8℃以下时不出现反射裂缝。路面长期使用会促进反射裂缝的扩展,据此提出了使用年限与面层出现裂缝时对应气温下降幅度的关系式。最后,对反射裂缝的防治措施进行了研究,结果表明,基层预裂缝与中间层设置均可防治反射裂缝,但在24小时降温幅度达到15℃以上的情况下并不推荐;此外,推荐采取增加面层厚度与降低面层温度收缩系数相结合的措施,据此提出了二者与路面可承受气温变化值的回归公式。
胡立杲[7](2020)在《基于足尺实验的公路隧道沥青路面结构研究》文中指出最近二十年以来,我们国家的基建发展尤为迅猛,已然成为了交通强国,隧道大国。目前国内外关于隧道工程的研究主要集中在隧道洞体的结构设计、施工技术、隧道通风、照明等方面,关于隧道路面系统研究则展开的较少,导致对于隧道内路面设计只能套用经验或者照搬洞外一般公路设计规范,造成隧道路面使用状况不佳的现象。考虑到隧道的特殊性,因此有必要针对隧道路面结构设计进行针对性研究。隧道内的水泥路面已经使用多年,并且技术相对成熟,在“白改黑”的大趋势下,在隧道内使用沥青路面逐渐被人们提出。目前我们国家很多正在建设或者准备建设中的高速公路隧道路面结构也是以复合式沥青路面为主,充分发挥不同路面材料的特性,扬长避短,优势互补。而洞外路面我国以半刚性基层沥青路面为主,为使洞内外更好的衔接,考虑在隧道内也使用半刚性基层沥青路面。另外,考虑到隧道内整体强度较高,而柔性路面对于裂缝又有很好的控制效果,因此隧道内采用柔性基层的沥青路面也值得探索。本文在浙江省交通科技项目“长春至深圳高速公路(G25)浙江建德至金华段工程基于足尺试验的隧道路面结构优化研究”的背景下,首先对隧道内不同基层沥青路面进行数值计算,提出了隧道沥青路面的关键影响因素。在这基础上对路面进行优化设计,用于隧道内足尺加速加载实验路段的铺筑,探究加载过程中的不同沥青路面的力学行为。主要研究内容及研究成果如下:(1)通过数值计算,指出隧道内刚性基层沥青路面其水泥混凝土基层加筋带来的效果不佳,可采用不设底基层的低标号(C30足以)素混凝土作为基层,沥青面层厚度为其关键影响因素。(2)对于半刚性基层沥青路面,因为基层底受压,可不考虑基层疲劳开裂问题;沥青面层厚度与基层厚度是控制性因素,剪应力随基层增厚有个先减小后增大的过程;永久变形与沥青面层厚度成线性递增关系。(3)在隧道内使用柔性基层沥青路面,围岩强度不宜过高;关键因素为沥青层厚度,由于柔性路面其永久变形量相对较大,因此要合理控制沥青层厚度,不宜过厚。(4)通过在隧道内进行足尺加速加载实验,分析不同沥青路面在隧道内使用其服役状态,结果表明:对于刚性基层沥青路面,其整体强度不是问题,为节约成本可以进行减薄沥青面层处理,基层降低标号,采用素混凝土材料。其在加载过程中的应变响应相差不大,从技术经济角度出发可大力推广。(5)由于隧道内基岩强度较高,采用柔性基层沥青路面并不影响其路面整体强度,相反,对于车辆荷载的反复作用,其受力状态一直保持平稳状态,可以很好的恢复变形;从长远角度看,柔性沥青路面在隧道内后期服役状态会更优。
宁兵[8](2020)在《基于足尺试验的隧道路面结构响应研究》文中指出隧道内路面结构有其特殊的工作环境,隧道内路面处于相对封闭的环境内,受阳光、雨水等因素直接影响较少,而且隧道内温度场变化、下承层强度也与一般路段不同,且渠化交通严格、加减速频繁,隧道路面的使用性能及荷载作用下的力学响应也有其自身的特点。本文在调研隧道路面结构组成、病害类型、环境特征等的基础上,通过数值模拟手段对隧道复合式路面、柔性路面、半刚性基层沥青路面等三种形式的路面结构的应力应变响应特征进行了研究;采用全环境路面加速加载试验系统,对现场铺筑的隧道内复合式路面、柔性路面分别进行100万次的加速加载试验,根据加速加载试验采集的应变响应、温度场等对隧道复合式路面、柔性路面结构的应变响应进行了分析。(1)隧道路面调研结果表明:我国目前隧道路面结构形式以复合式沥青路面为主;隧道复合式路面的病害以沥青路面横向裂缝为主;以往隧道路面的结构分析,以理论分析为主,相关试验研究则较少。足尺路面虽可以良好的模拟现场情况,但用于隧道内路面结构设计的研究较少。(2)隧道复合式路面模拟结果表明:沥青层厚度是影响隧道复合式沥青路面裂缝疲劳扩展寿命的关键因素,沥青厚度越厚,疲劳扩展寿命越大。混凝土层厚度、水泥混凝土基层中加钢筋网、基层厚度与沥青面层模量、连续配筋混凝土对隧道复合式沥青路面裂缝疲劳扩展寿命影响不大。结合调研结果以及模拟分析结果,考虑技术、经济两个方面,对隧道内复合式路面,建议采用素混凝土,沥青面层建议采用SMA。(3)隧道半刚性基层沥青路面模拟结果表明:隧道内半刚性基层沥青路面面层疲劳开裂寿命远大于设计寿命,对隧道内半刚性基层沥青路面的沥青面层而言,疲劳寿命不是关键指标。隧道内半刚性基层沥青路面永久变形与结构组成关系较大,且结构组合不当时,永久变形不能满足设计要求。(4)隧道内柔性基层模拟结果表明,相较于ATB模量、ATB厚度和沥青面层模量,沥青面层厚度对沥青面层顶面永久变形影响最大。(5)隧道路面结构内温度场:隧道内路面结构夏季温度为26~32℃,可见隧道内路面结构温度远低于隧道外路面结构内的温度;秋冬季节隧道路面结构内温度为20~25℃;路面结构层内温度变化范围为3~6℃。(6)隧道复合式路面沥青面层厚度加厚、混凝土层设加筋网时,沥青上面层层底应变的累积应变、应变的波峰值、波谷值、振幅等均未出现显着差异,可见,隧道内复合式路面,沥青面层的总厚度对沥青上面层层底应变的影响不显着。(7)隧道复合式路面中混凝土层中无钢筋网时,非切缝位置混凝土内存在一个显着的应变始终为零的位置,即混凝土内深20cm处,存在一个拉应变与压应变的过渡区,该区域的应变接近零。导致该现象的原因可能是因为混凝土浇筑后的一段时间内,由于温缩、干缩的影响使得混凝土内部存在因温缩、干缩导致的拉应力,而混凝土底部因为与下承层之间的约束作用则产生了压应力。
周健楠[9](2020)在《高速公路半刚性基层沥青路面裂缝注浆技术研究》文中研究指明我国高速公路路面超过90%以上均为半刚性基层沥青路面,通常此类路面的设计使用年限为15年,大多数道路通车5年之内就产生程度较为明显的损坏或者病害,其中半刚性基层反射裂缝引起沥青路面裂缝是非常普遍的。国内外对半刚性基层结构导致的路面反射裂缝病害维修方法多是局限于封闭表面开裂,对于提高半刚性整体结构强度的工作开展较少;同时,道路维修的隐蔽性导致了学者们难以判断何种裂缝适合采用注浆技术,并且对基层补强后应用效果无法做出有效的评价,从而导致了半刚性基层注浆技术发展的滞后。因此,本文首先通过大量调研分析了辽宁省内服役的高速公路路面病害,建立了路表裂缝类型、损坏程度和基层病害的关系,利用FWD、3D-RADAR无损检测技术验证了这一相关性并提出了注浆处置的依据,同时对实施注浆技术维修的路段进行了效果评价,其次通过试验筛选出较理想的适合辽宁省注浆施工特点的注浆材料和注浆工艺,最后采用加速加载设备对注浆处置路段进行了长期性能模拟试验,主要得到结论如下:(1)半刚性基层沥青路面裂缝开裂处会导致路面丧失纵向传力作用,致使裂缝边缘路面在车辆荷载作用下竖向变形增大(较开裂前),从而导致路面基层、沥青面层材料的疲劳寿命降低,一些情况还会在裂缝位置发生唧浆等病害。(2)调整基层注浆材料的配方并进行了相对应的基本性能测试,提出了适合不同技术要求的注浆材料的基本性能指标,确定了施工过程中各工序的控制要点、评价标准和验收标准。(3)利用FWD检测技术可分析弯沉值与距裂缝中心距离的关系,并提出了以原路面表面裂缝处弯沉差大于30(0.01mm)作为判断路段位置是否需要注浆处置依据,以裂缝位置注浆前后的弯沉平均值降低幅度大于30%作为效果评价指标。(4)利用3D-RADAR检测技术可判断路面结构内部损伤状态、识别结构开裂、沉陷等病害形式,并判断其严重程度;基于CMP(共中点)采集模式的3D-RADAR检测技术可通过计算介电常数判断结构层内部损伤和松散情况。(5)加速加载试验证明了在基层得到有效修补后竖向变形减弱,从而使得沥青面层层底弯拉应变减小,提高了整体路面的抗剪疲劳能力,延长了道路使用寿命。
林淦[10](2020)在《基于内聚力模型的半刚性基层沥青路面裂缝扩展研究》文中研究指明半刚性基层沥青路面是我国高等级公路的主要路面结构形式,裂缝是半刚性基层沥青路面常见的病害之一,仅仅依靠室内试验很难准确地预估沥青路面的开裂破坏情况。鉴于此,本文针对沥青路面开裂问题,采用数值模拟的方法从细观角度分析半刚性基层沥青路面主要的开裂形式与影响裂缝扩展的因素,旨在对今后半刚性基层沥青路面抗裂性研究提供辅助手段。首先,基于Matlab编写随机骨料投放程序,生成密级配沥青混凝土(AC)和沥青玛蹄脂碎石(SMA)的随机骨料投放模型,从骨料形状、大小、分布等方面与CT扫描得到的测试结果进行比较,验证了随机骨料投放模型的可行性。其次,通过编制Python程序实现内聚力单元的批量嵌入,结合生成的随机骨料投放模型,建立二维沥青混合料细观断裂模型。应用ABAQUS软件从细观角度对沥青混合料低温开裂进行数值模拟,将得到的结果与试验结果进行对比分析,二者具有较好的一致性,说明了沥青混合料细观断裂仿真模型具有适用性。在此基础上,研究了不同的骨料分布和骨料平均面积、预切口取向对沥青混合料低温开裂性能的影响。接着对沥青混合料因急剧降温产生的温缩裂缝及温度疲劳裂缝进行数值模拟,研究结果表明:温缩裂缝的扩展速率不仅与短时间内的降温幅度有关,而且与降温前后的始末温度也相关。日温差的改变直接影响了温度疲劳裂缝的起始扩展时间以及扩展速率,并且这种影响随日温差的变化呈现出非线性特征。最后,建立半刚性基层沥青路面细观断裂模型,研究在温度应力、荷载应力单独作用以及两者耦合作用下反射裂缝的扩展情况及沥青面层的疲劳寿命,并分别分析了沥青面层厚度、基层模量对温度应力单独作用下反射裂缝疲劳扩展的影响以及重载、沥青面层空隙率对荷载应力单独作用下反射裂缝疲劳扩展的影响。当温度应力单独作用时,随着沥青面层厚度的增加,其疲劳寿命并非呈现线性递增的规律,整个面层反射裂缝的疲劳寿命主要由中、下面层提供,当反射裂缝扩展到上面层区域时基本已经进入面层结构疲劳破坏阶段。随着基层模量的降低,面层出现疲劳破坏的位置在厚度方向呈现越来越浅的趋势。当荷载应力单独作用时,重载使得反射裂缝区域比标准轴载作用时更早地受到轴载作用,从而加快了该区域反射裂缝的扩展速率。沥青面层空隙率的增加导致了面层结构的整体密实度下降,在受到重复荷载作用时容易产生微损伤和微裂缝,削弱了面层整体强度,使得沥青面层的疲劳寿命大大降低。将三种荷载状态下分别得到的疲劳寿命进行比较,分析温度应力、荷载应力在半刚性基层沥青路面反射裂缝疲劳扩展过程分别起到的作用,结果表明:温度应力主导了反射裂缝的扩展速率,而荷载应力主要改变了反射裂缝的扩展形态。
二、半刚性基层沥青路面反射裂缝足尺试验研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、半刚性基层沥青路面反射裂缝足尺试验研究(论文提纲范文)
(1)新型防裂基布在新疆公路养护工程中应用效果研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 研究方案 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 拟解决关键问题 |
1.4 研究方法 |
1.4.1 拟采用研究方法 |
1.4.2 关键技术路线 |
第2章 沥青路面裂缝病害分析 |
2.1 沥青路面病害类型 |
2.2 裂缝种类及成因分析 |
2.3 反射裂缝产生机理分析 |
2.3.1 反射裂缝形成分析 |
2.3.2 反射裂缝形成内因分析 |
2.3.3 基层裂缝扩展形式分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 有限元软件ABAQUS模拟分析 |
3.1 防裂基布模量对路面结构影响分析 |
3.1.1 模拟路面结构及参数 |
3.1.2 模拟路面结构受力分析 |
3.2 新疆典型路面结构模型构建 |
3.2.1 路面结构模型参数确定 |
3.2.2 路面结构模拟分析 |
3.2.3 有无防裂基布路面结构受力效果对比 |
3.3 本章小结 |
第4章 新型防裂基布性能指标试验与分析 |
4.1 新型防裂基布技术指标 |
4.1.1 新型防裂基布物理性能参数 |
4.1.2 拉伸变形试验 |
4.1.3 CBR顶破强力试验 |
4.1.4 梯形撕破强力试验 |
4.1.5 防裂基布抗冻抗碱试验 |
4.2 新型防裂基布室内外试验 |
4.2.1 试件疲劳开裂试验 |
4.2.2 试件MTS疲劳试验 |
4.2.3 足尺试验 |
4.3 本章小结 |
第5章 防裂基布实际使用效果调研与分析 |
5.1 调研线路背景 |
5.1.1 道路基础资料 |
5.1.2 调研道路养护状况 |
5.2 路面调查指标的选取 |
5.3 路面指标调查与分析 |
5.3.1 裂缝率调查与分析 |
5.3.2 路面损坏调查分析 |
5.3.3 路面行驶质量调查与分析 |
5.3.4 路面车辙深度调查与分析 |
5.4 路面层间结合调查与分析 |
5.4.1 路面钻取芯样分析 |
5.4.2 路面芯样抗剪试验分析 |
5.5 路面指标分析结果评价 |
5.6 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(2)玉米秸秆纤维沥青吸附机制及其SMA路用性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 秸秆纤维处理技术的研究 |
1.2.2 纤维在沥青混合料中应用的研究 |
1.3 存在的问题 |
1.4 主要研究内容及技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第2章 玉米秸秆纤维制备及性能表征 |
2.1 玉米秸秆纤维制备 |
2.1.1 原材料与制备用品 |
2.1.2 制备工艺设计与优化 |
2.2 性能表征与技术指标 |
2.2.1 物理性能 |
2.2.2 技术指标 |
2.3 本章小结 |
第3章 玉米秸秆纤维的沥青吸附机制 |
3.1 物理吸附试验及其规律 |
3.1.1 物理吸附试验 |
3.1.2 吸附模型与规律 |
3.2 沥青吸附的分子模拟与分析 |
3.2.1 分子模型构建 |
3.2.2 吸附数值模拟与分析 |
3.3 本章小结 |
第4章 玉米秸秆纤维沥青的高低温性能试验研究 |
4.1 纤维沥青的制备 |
4.2 玉米秸秆纤维沥青性能试验分析 |
4.2.1 基本性质 |
4.2.2 高温性能分析 |
4.2.3 低温性能分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 玉米秸秆纤维对SMA路用性能的调控技术研究 |
5.1 调控技术方案 |
5.1.1 吸附型玉米秸秆纤维SMA混合料设计方案 |
5.1.2 吸附+增强型混合纤维SMA混合料设计方案 |
5.2 吸附型玉米秸秆纤维SMA混合料路用性能研究 |
5.2.1 配合比设计 |
5.2.2 高温性能研究 |
5.2.3 低温性能研究 |
5.2.4 水稳定性研究 |
5.2.5 疲劳性能研究 |
5.2.6 动态模量试验研究 |
5.2.7 SMA混合料路用性能综合分析 |
5.3 吸附+增强型混合纤维SMA混合料路用性能研究 |
5.3.1 配合比设计 |
5.3.2 高温性能研究 |
5.3.3 低温性能研究 |
5.3.4 水稳定性研究 |
5.3.5 疲劳性能研究 |
5.3.6 玉米秸秆纤维/玄武岩纤维SMA混合料路用性能综合分析 |
5.4 经济性分析与掺量推荐 |
5.5 本章小结 |
第6章 足尺加速加载试验验证 |
6.1 室内足尺试验方案 |
6.2 混合纤维SMA-13生产配合比设计 |
6.2.1 原材料性能 |
6.2.2 生产配合比确定 |
6.2.3 生产配合比验证 |
6.3 关键工艺参数与质量控制 |
6.4 加速加载试验研究 |
6.4.1 路面加速加载设备参数 |
6.4.2 加速加载试验方案 |
6.4.3 车辙变化规律分析 |
6.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(3)装配式基层沥青路面力学响应及结构优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 装配式路面力学性能研究现状 |
1.2.2 长春市政装配式基层结构研究现状 |
1.2.3 道路结构开裂问题研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
第2章 有限元基本理论及模型建立 |
2.1 路面结构应力分析理论 |
2.1.1 弹性地基板理论 |
2.1.2 弹性层状体系理论 |
2.2 ABAQUS有限元分析简介 |
2.2.1 有限元分析理论 |
2.2.2 有限元位移法分析步骤 |
2.2.3 ABAQUS软件简介 |
2.2.4 ABAQUS建模步骤 |
2.3 装配式路基路面结构有限元模型建立 |
2.3.1 各结构层材料参数 |
2.3.2 荷载加载方式 |
2.3.3 边界条件 |
2.3.4 层间接触条件 |
2.3.5 土基计算深度 |
2.3.6 单元类型及网格划分 |
2.4 本章小结 |
第3章 参数变化对装配式基层沥青路面力学响应的影响分析 |
3.1 装配式基层沥青路面典型结构力学响应分析 |
3.1.1 装配式基层沥青路面典型结构传荷规律 |
3.1.2 装配式基层沥青路面典型结构位移及应力分析 |
3.2 结构层厚度对力学响应的影响分析 |
3.3 结构层弹性模量对力学响应的影响分析 |
3.4 车辆静载值对力学响应的影响分析 |
3.5 车辆动载速度对力学响应的影响分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 装配式基层沥青路面抗裂性能计算分析 |
4.1 装配式基层与传统基层结构抗裂性能对比分析 |
4.1.1 传统基层结构抗温缩裂缝性能分析 |
4.1.2 装配式基层结构抗温缩裂缝性能分析 |
4.1.3 传统基层结构抗荷载型裂缝性能分析 |
4.1.4 装配式基层结构抗荷载型裂缝性能分析 |
4.2 ABAQUS带裂计算模型建立 |
4.2.1 裂缝断裂准则及理论基础 |
4.2.2 扩展有限元法(XFEM)的基本理论 |
4.2.3 裂缝模拟 |
4.3 基块带裂状态下结构力学响应分析 |
4.3.1 开裂深度对裂缝开展的影响 |
4.3.2 基层模量对裂缝开展的影响 |
4.3.3 荷载对裂缝开展的影响 |
4.4 砂浆带裂状态下结构力学响应分析 |
4.4.1 开裂深度对裂缝开展的影响 |
4.4.2 砂浆模量对裂缝开展的影响 |
4.4.3 荷载对裂缝开展的影响 |
4.5 本章小结 |
第5章 装配式基层结构优化及其力学响应研究 |
5.1 装配式基层优化方案 |
5.2 装配式基层优化结构可靠性分析 |
5.2.1 预制基块及砂浆力学指标分析 |
5.2.2 装配式基层路面结构土基剪切破坏分析 |
5.2.3 装配式基层偏压荷载作用下破坏分析 |
5.3 装配式基层优化结构优势分析 |
5.3.1 基层整体性优势 |
5.3.2 传荷能力优势 |
5.3.3 保温优势 |
5.3.4 抗反射裂缝能力优势 |
5.3.5 经济优势 |
5.4 新型基块施工工艺流程 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
作者简介及科研成果 |
致谢 |
(4)基于复合试件的沥青罩面加筋层抗反射裂缝性能试验方法开发及裂缝扩展机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 玻璃纤维格栅防治反射裂缝国内外研究 |
1.2.2 反射裂缝评价方法研究现状 |
1.2.3 扩展有限元在路面抗反射裂缝应用研究现状 |
1.3 国内外研究现状评述 |
1.4 本文主要研究内容及技术路线图 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线图 |
第二章 基于SUPERPAVE的沥青混合料设计及基础参数确定 |
2.1 原材料及矿料级配设计 |
2.1.1 原材料及技术指标 |
2.1.2 矿料级配设计 |
2.1.3 沥青混合料制备及和最大理论密度测试 |
2.2 基于SUPERPAVE方法的沥青混合料设计 |
2.3 基于不同试验方法的基础参数确定 |
2.3.1 间接拉伸蠕变 |
2.3.2 间接拉伸强度试验 |
2.3.3 间接拉伸回弹模量 |
2.4 本章小结 |
第三章 玻璃纤维格栅抗反射裂缝性能评价 |
3.1 基于小梁弯曲试验的最大破坏荷载确定 |
3.1.1 复合形小梁试件制作 |
3.1.2 极限破坏荷载及结果分析 |
3.2 玻纤格栅对沥青混合料疲劳开裂性能影响 |
3.2.1 疲劳试验方案 |
3.2.2 疲劳试验方案设计 |
3.2.3 疲劳试验结果分析 |
3.3 基于破坏速率的沥青混合料抗反射裂缝性能评价 |
3.3.1 试件损伤破坏 |
3.3.2 采用破坏速率评价抗反射裂缝性能 |
3.4 基于改进型疲劳试验的抗反射裂缝性能评价 |
3.4.1 CSIC试件制作方法 |
3.4.2 试验方案 |
3.4.3 试验结果及分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 基于断裂力学的裂缝扩展规律研究 |
4.1 基于断裂力学的裂纹扩展分析 |
4.1.1 疲劳裂缝扩展基本原理 |
4.1.2 裂缝扩展表征 |
4.2 基于断裂力学的裂纹扩展模型及计算结果分析 |
4.2.1 未加玻纤格栅裂缝的扩展长度 |
4.2.2 加入玻纤格栅的裂缝扩展长度 |
4.2.3 玻纤格栅对沥青罩面层开裂的影响 |
4.3 本章小结 |
第五章 反射裂缝扩展有限元数值模拟 |
5.1 ABAQUS概述 |
5.1.1 ABAQUS与路面结构分析 |
5.1.2 扩展有限元(XFEM)理论 |
5.2 扩展有限元计算模型建立及参数的选取 |
5.2.1 有限元模拟玻纤格栅方法 |
5.2.2 有限元模型建立 |
5.2.3 玻璃纤维格栅设置 |
5.2.4 网格划分和XFEM裂缝设置 |
5.2.5 荷载模式设置 |
5.2.6 试件破坏状态的确定 |
5.3 有限元计算结果及分析 |
5.3.1 格栅和罩面层破坏顺序以及格栅在裂缝扩展中所起的作用 |
5.3.2 复合型小梁试件破坏过程分析 |
5.3.3 玻璃格栅抗反射裂缝性能分析 |
5.3.4 格栅参数对反射裂缝的抑制作用 |
5.4 有限元模拟结果验证 |
5.4.1 疲劳破坏结果对比分析 |
5.4.2 疲劳寿命验证分析 |
5.4.3 有限元模拟与HMA断裂力计算的疲劳裂缝长度对比 |
5.5 本章小结 |
结论与展望 |
本文的主要结论 |
创新点 |
展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附录 |
(5)非均布荷载下复合式基层沥青路面力学响应分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题的研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国内研究现状 |
1.2.2 国外研究现状 |
1.3 主要内容和技术路线 |
1.3.1 主要内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 本构模型及接触理论 |
2.1 基本方程 |
2.1.1 应力状态 |
2.1.2 弹性体基本方程 |
2.2 本构模型 |
2.2.1 线弹性模型 |
2.2.2 塑性模型 |
2.3 接触理论 |
2.4 本章小结 |
3 复合式基层沥青路面有限元模型的建立 |
3.1 复合式基层沥青路面有限元模型 |
3.1.1 沥青面层 |
3.1.2 级配碎石层 |
3.1.3 半刚性基层 |
3.1.4 模型尺寸及材料参数 |
3.1.5 荷载及边界条件 |
3.1.6 网格划分 |
3.2 本章小结 |
4 复合式基层沥青路面力学特性分析 |
4.1 沥青路面常见病害及力学指标的选取 |
4.1.1 沥青路面常见病害 |
4.1.2 力学指标的选取 |
4.2 级配碎石层厚度对路面结构力学响应的影响 |
4.3 级配碎石层模量对路面结构力学响应的影响 |
4.4 本章小结 |
5 级配碎石接触状态对复合式基层沥青路面力学特性影响 |
5.1 静载作用下接触状态对路面结构力学影响 |
5.1.1 级配碎石层间接触状态对路面结构力学影响 |
5.1.2 级配碎石层与面层接触面摩擦系数对路面结构力学影响 |
5.1.3 级配碎石层与基层接触面摩擦系数对路面结构力学影响 |
5.2 动载作用下接触状态对路面结构力学影响 |
5.2.1 级配碎石层间接触状态对路面结构力学影响 |
5.2.2 级配碎石层与面层接触面摩擦系数对路面结构力学影响 |
5.2.3 级配碎石层与基层接触面摩擦系数对路面结构力学影响 |
5.3 本章小结 |
6 基于断裂理论复合式基层沥青路面结构力学特性 |
6.1 断裂力学基本理论 |
6.2 级配碎石厚度对应力强度因子的影响 |
6.3 级配碎石模量对应力强度因子的影响 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(6)干线公路典型路面结构反射裂缝主要影响因素研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 反射裂缝的形成过程 |
1.3 国内外研究概况 |
1.3.1 反射裂缝形成的材料因素及控制措施 |
1.3.2 反射裂缝形成的结构因素及控制措施 |
1.3.3 反射裂缝分析预测模型与方法 |
1.3.4 研究现状总结 |
1.4 论文研究内容 |
1.5 主要技术路线 |
第二章 沥青路面反射裂缝影响因素分析 |
2.1 干线公路典型路面结构及反射裂缝状况 |
2.2 路面反射裂缝形成的力学特征 |
2.2.1 半刚性基层温度开裂机理 |
2.2.2 反射裂缝扩展机理 |
2.3 影响反射裂缝的力学参数分析 |
2.3.1 路面结构内部因素 |
2.3.2 外部因素 |
2.4 本章小结 |
第三章 半刚性基层开裂过程的有限元分析 |
3.1 典型路面结构及基本参数 |
3.1.1 路面结构选取 |
3.1.2 路面结构材料基本参数 |
3.2 温度场有限元模型 |
3.2.1 温度场基本理论与假定 |
3.2.2 路面结构温度场模型建立 |
3.2.3 路面结构温度场模型分析 |
3.3 温度及荷载作用下的路面结构有限元模型建立 |
3.3.1 模型建立基本假定 |
3.3.2 路面结构荷载模型建立 |
3.3.3 有限元模型的验证 |
3.4 温度及荷载作用下的路面结构基层受力影响因素分析 |
3.4.1 沥青面层及半刚性基层温度收缩系数的影响 |
3.4.2 沥青面层及半刚性基层动态模量的影响 |
3.4.3 沥青面层厚度的影响 |
3.4.4 日温差的影响 |
3.4.5 粘结状态的影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 反射裂缝扩展过程的有限元分析 |
4.1 温度场有限元模型的建立 |
4.1.1 路面结构及基本参数 |
4.1.2 模型尺寸及参数 |
4.1.3 边界条件及网格划分 |
4.2 温度及荷载作用下的路面结构有限元模型 |
4.2.1 模型基本理论与假设 |
4.2.2 模型尺寸与边界条件 |
4.2.3 温度场(ODB文件)的引入 |
4.2.4 荷载作用模式 |
4.2.5 层间接触单元定义 |
4.2.6 内聚力接触定义 |
4.2.7 单元划分 |
4.3 温度及荷载作用下沥青面层裂缝发展影响因素分析 |
4.3.1 沥青面层反射裂缝发展过程 |
4.3.2 沥青面层及半刚性基层温度收缩系数的影响 |
4.3.3 沥青面层及半刚性基层动态模量的影响 |
4.3.4 沥青面层厚度的影响 |
4.3.5 粘结状态的影响 |
4.4 路面长期使用下沥青面层裂缝发展模拟 |
4.4.1 不同使用年限沥青混合料的内聚力参数 |
4.4.2 不同使用年限沥青混合料的动态模量 |
4.4.3 不同使用年限面层反射裂缝发展分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 干线公路典型路面结构反射裂缝防治措施 |
5.1 预裂缝技术 |
5.1.1 间隔5m预裂缝 |
5.1.2 间隔3m预裂缝 |
5.2 基面层中间层防治反射裂缝 |
5.3 增加沥青面层厚度 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要研究结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 进一步研究的建议 |
致谢 |
参考文献 |
(7)基于足尺实验的公路隧道沥青路面结构研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状和发展动态 |
1.2.1 隧道沥青路面常用结构形式及特点 |
1.2.2 隧道沥青路面结构研究现状 |
1.2.3 足尺加速加载实验应用现状 |
1.3 依托工程概况 |
1.4 主要研究内容及技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 足尺实验路段隧道沥青路面结构优化研究 |
2.1 隧道刚性基层沥青路面结构优化 |
2.1.1 刚性基层种类的选择 |
2.1.2 素混凝土基层沥青路面研究 |
2.1.3 底基层优化 |
2.1.4 路面结构优化结果 |
2.2 隧道半刚性基层沥青路面结构优化 |
2.2.1 基层疲劳开裂研究 |
2.2.2 沥青混合料层永久变形量研究 |
2.2.3 沥青层剪应力研究 |
2.2.4 路面结构优化结果 |
2.3 隧道柔性基层沥青路面结构优化 |
2.3.1 沥青层疲劳开裂研究 |
2.3.2 沥青混合料层永久变形量研究 |
2.3.3 路基顶竖向压应变研究 |
2.3.4 路面结构优化结果 |
2.4 本章小结 |
第三章 隧道沥青路面足尺加速加载实验设计 |
3.1 隧道足尺实验路段的布设 |
3.1.1 足尺实验路段方案确定 |
3.1.2 足尺实验路段划分 |
3.2 加载设备及传感器的介绍 |
3.2.1 ALF全环境路面加速加载设备 |
3.2.2 混凝土应变计 |
3.2.3 动态沥青应变计 |
3.2.4 温度传感器 |
3.2.5 土压力计 |
3.3 实验路的铺筑及传感器埋设 |
3.3.1 方案一隧道常用沥青路面 |
3.3.2 方案二隧道刚性基层沥青路面 |
3.3.3 方案三隧道柔性基层沥青路面 |
3.4 数据采集系统 |
3.4.1 采集器的安装 |
3.4.2 数据的采集 |
3.5 本章小结 |
第四章 足尺实验路段力学响应研究 |
4.1 路面结构温度分析 |
4.1.1 方案一温度分析 |
4.1.2 方案二温度分析 |
4.1.3 方案三温度分析 |
4.2 路面各项指标分析 |
4.2.1 弯沉及动态变形模量 |
4.2.2 摩擦系数 |
4.2.3 构造深度 |
4.2.4 车辙 |
4.3 路面应变响应分析 |
4.3.1 方案一应变响应波形分析 |
4.3.2 方案二应变响应波形分析 |
4.3.3 方案三应变响应波形分析 |
4.3.4 方案一、方案二应变对比分析 |
4.3.5 方案一、方案三应变对比分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 创新点 |
5.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
在学期间发表的论文和取得的学术成果 |
(8)基于足尺试验的隧道路面结构响应研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 问题的提出和研究意义 |
1.2 国内外研究现状和发展动态 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 基于数值模拟的隧道路面结构响应 |
2.1 路面结构应力应变响应数值模拟 |
2.1.1 好路网计算程序 |
2.1.2 BISAR程序 |
2.1.3 ABAQUS有限元分析软件 |
2.2 数值模拟计算 |
2.2.1 道内外路面结构应力应变响应差异分析 |
2.2.2 复合式路面 |
2.2.3 半刚性基层沥青路面 |
2.2.4 柔性基层沥青路面 |
2.2.5 其他面结构 |
2.3 本章小结 |
第三章 加速加载足尺试验路铺筑 |
3.1 足尺试验路研究意义 |
3.2 足尺试验路方案及原材料确定 |
3.2.1 隧道试验段路面结构方案确定 |
3.2.2 隧道试验段原材料 |
3.3 加载车及传感器的介绍 |
3.3.1 全环境路面加速加载车 |
3.3.2 混凝土应变计 |
3.3.3 动态沥青应变计 |
3.3.4 温度传感器 |
3.3.5 土压力计 |
3.4 试验段铺筑及传感器埋设 |
3.4.1 方案一试验段铺筑及传感器埋设 |
3.4.2 方案二试验段铺筑及传感器埋设 |
3.4.3 方案三试验段铺筑及传感器埋设 |
3.5 数据采集系统安装 |
3.5.1 方案一应变采集系统安装 |
3.5.2 方案二应变采集系统安装 |
3.5.3 方案三应变采集系统安装 |
3.6 本章小结 |
第四章 基于加速加载试验的隧道路面结构响应 |
4.1 加速加载试验条件 |
4.2 隧道路面结构内温度场 |
4.2.1 方案一结构层温度分布 |
4.2.2 方案二结构层温度分布 |
4.2.3 方案三结构层温度分布 |
4.3 沥青层层底应变温度修正 |
4.4 隧道各试验段初始应变响应 |
4.4.1 方案一各结构层初始应变响应 |
4.4.2 方案二各结构层初始应变响应 |
4.4.3 方案三各结构层初始应变响应 |
4.5 隧道复合式路面应变响应 |
4.5.1 沥青层厚度、钢筋网对SMA-13 层底应变响应的影响 |
4.5.2 沥青层厚度、钢筋网对混凝土结构层内应变响应的影响 |
4.6 C40 内应变响应随深度分布规律的影响 |
4.6.1 非切缝处 |
4.6.2 切缝处 |
4.7 切缝对混凝土层内应变响应的影响 |
4.8 影响复合式路面结构内应变响应因素综合分析 |
4.8.1 沥青层厚度、钢筋网的影响 |
4.8.2 切缝的影响 |
4.9 隧道柔性路面结构响应 |
4.10 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
在学期间发表的论文和取得的学术成果 |
(9)高速公路半刚性基层沥青路面裂缝注浆技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的与意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 半刚性基层沥青路面裂缝病害现状和主要处置方式 |
1.3.2 半刚性基层注浆处置方式 |
1.3.3 半刚性基层内部病害的无损检测方法 |
1.3.4 问题的提出及研究意义 |
1.4 主要研究内容及技术路线 |
2 高速公路裂缝病害调研及无损检测技术的应用 |
2.1 高速公路路面裂缝病害调研 |
2.1.1 路面裂缝的基本形式 |
2.1.2 路面裂缝的特点及与基层的关系 |
2.2 高速公路裂缝病害无损检测技术的应用 |
2.2.1 落锤式弯沉仪(FWD)的工作原理 |
2.2.2 FWD检测技术的应用 |
2.2.3 3D-RADAR的工作原理 |
2.2.4 3D-RADAR检测技术的应用 |
2.3 本章小结 |
3 半刚性基层注浆材料研究 |
3.1 注浆材料的研制 |
3.1.1 理想注浆液的一般要求 |
3.1.2 注浆液原材料技术指标 |
3.2 注浆材料试验研究 |
3.2.1 注浆材料基本性能试验 |
3.2.2 注浆材料应用性能试验 |
3.2.3 推荐注浆材料基本性能指标 |
3.3 注浆材料固化机理的微观分析研究 |
3.3.1 扫描电镜 |
3.3.2 能谱分析 |
3.4 本章小结 |
4 半刚性基层注浆工艺及检测验收评价指标研究 |
4.1 注浆方案设计 |
4.1.1 设计基本原则 |
4.1.2 注浆前调查 |
4.1.3 注浆方案选择 |
4.2 注浆施工方法研究 |
4.2.1 孔位布设 |
4.2.2 钻孔 |
4.2.3 拌浆 |
4.2.4 注浆 |
4.3 注浆后检测项目及验收评价指标 |
4.3.1 路面弯沉检测 |
4.3.2 3D-RADAR检测 |
4.3.3 裂缝两侧抬升检测 |
4.3.4 基层注浆验收评价指标 |
4.4 本章小结 |
5 注浆处置试验路段的应用效果评价及加速加载试验 |
5.1 注浆试验路段的确定 |
5.1.1 试验路段自然情况介绍 |
5.1.2 路面损坏调查 |
5.1.3 路况调查评价 |
5.2 现场注浆试验和应用效果评价 |
5.2.1 注浆处置措施的实施 |
5.2.2 注浆后应用效果评价 |
5.3 加速加载试验和结果分析 |
5.3.1 试验目的 |
5.3.2 试验内容 |
5.3.3 传感器布置方案 |
5.3.4 加载后传感器应变结果分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者介绍 |
作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果 |
致谢 |
(10)基于内聚力模型的半刚性基层沥青路面裂缝扩展研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 细观模型研究现状 |
1.2.2 内聚力模型应用现状 |
1.3 该领域目前存在的问题 |
1.4 研究内容及技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 断裂力学基本原理和内聚力模型 |
2.1 线弹性断裂力学基本理论 |
2.1.1 基本裂纹类型 |
2.1.2 基于应力强度因子的断裂理论 |
2.1.3 断裂准则 |
2.2 内聚力模型简介 |
2.2.1 内聚力理论 |
2.2.2 内聚力模型有限元理论 |
2.2.3 内聚力本构模型 |
2.3 本章小结 |
3 沥青混合料随机骨料投放模型研究 |
3.1 二维平面随机骨料投放的理论 |
3.1.1 粗集料个数的确定 |
3.1.2 粗集料不规则形状的生成 |
3.1.3 粗集料的随机投放 |
3.2 半圆试件随机骨料投放的实现 |
3.2.1 半圆沥青混凝土试件的生成 |
3.2.2 半圆沥青玛蹄脂碎石试件的生成 |
3.2.3 半圆试件细观模型可行性分析 |
3.3 小梁试件随机骨料投放的实现 |
3.3.1 沥青混凝土小梁试件的生成 |
3.3.2 沥青玛蹄脂碎石小梁试件的生成 |
3.3.3 小梁试件细观模型可行性分析 |
3.4 本章小结 |
4 沥青混合料温度裂缝数值模拟 |
4.1 沥青混合料低温开裂数值模拟及试验验证 |
4.1.1 半圆弯曲断裂试验 |
4.1.2 试件制作 |
4.1.3 加载模式 |
4.1.4 试验结果 |
4.1.5 结合内聚力单元的半圆试件弯曲断裂数值模拟 |
4.1.6 沥青混合料细观模型 |
4.1.7 材料参数的设置 |
4.1.8 数值模拟结果 |
4.1.9 不同的骨料分布和骨料几何属性对开裂过程的影响 |
4.1.10 不同的预切口取向对开裂过程的影响 |
4.2 沥青混合料温缩开裂数值模拟 |
4.2.1 温缩开裂数值模拟步骤 |
4.2.2 降温幅度对沥青混合料温缩开裂的影响 |
4.2.3 初始、最终温度对沥青混合料温缩开裂的影响 |
4.3 沥青混合料温度疲劳裂缝数值模拟 |
4.3.1 温度疲劳裂缝数值模拟步骤 |
4.3.2 日温差对于沥青混合料温度疲劳裂缝的影响 |
4.4 本章小结 |
5 半刚性基层沥青路面反射裂缝数值模拟 |
5.1 温度应力单独作用下的半刚性基层沥青路面反射裂缝分析 |
5.1.1 细观模型的建立 |
5.1.2 材料参数的设置 |
5.1.3 温度应力的施加 |
5.1.4 温度应力单独作用下的反射裂缝疲劳扩展过程 |
5.1.5 温度应力单独作用下的沥青面层疲劳寿命分析 |
5.2 温度应力单独作用下的反射裂缝疲劳扩展影响因素分析 |
5.2.1 沥青面层厚度对温度应力单独作用下的反射裂缝疲劳扩展影响 |
5.2.2 基层模量对温度应力单独作用下的反射裂缝疲劳扩展影响 |
5.3 荷载应力单独作用下的半刚性基层沥青路面反射裂缝分析 |
5.3.1 荷载应力的施加 |
5.3.2 交通荷载最不利位置确定 |
5.3.3 荷载应力单独作用下的反射裂缝疲劳扩展过程 |
5.3.4 荷载应力单独作用下的沥青面层疲劳寿命分析 |
5.4 荷载应力单独作用下的反射裂缝疲劳扩展影响因素分析 |
5.4.1 重载对荷载应力单独作用下的反射裂缝疲劳扩展影响 |
5.4.2 沥青面层空隙率对荷载应力单独作用下的反射裂缝疲劳扩展影响 |
5.5 温度应力和荷载应力共同作用下的半刚性基层沥青路面反射裂缝分析 |
5.5.1 温度应力和荷载应力共同作用下的半刚性基层沥青路面反射裂缝建模 |
5.5.2 温度应力和荷载应力共同作用下的半刚性基层沥青路面反射裂缝疲劳扩展过程 |
5.6 本章小结 |
6 主要结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
四、半刚性基层沥青路面反射裂缝足尺试验研究(论文参考文献)
- [1]新型防裂基布在新疆公路养护工程中应用效果研究[D]. 宿松亚. 新疆农业大学, 2021
- [2]玉米秸秆纤维沥青吸附机制及其SMA路用性能研究[D]. 陈梓宁. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [3]装配式基层沥青路面力学响应及结构优化研究[D]. 孙逊. 吉林大学, 2021(01)
- [4]基于复合试件的沥青罩面加筋层抗反射裂缝性能试验方法开发及裂缝扩展机理研究[D]. 孙涵庚. 长安大学, 2021(02)
- [5]非均布荷载下复合式基层沥青路面力学响应分析[D]. 刘世超. 安徽理工大学, 2020(07)
- [6]干线公路典型路面结构反射裂缝主要影响因素研究[D]. 郭雨鑫. 东南大学, 2020(01)
- [7]基于足尺实验的公路隧道沥青路面结构研究[D]. 胡立杲. 重庆交通大学, 2020(01)
- [8]基于足尺试验的隧道路面结构响应研究[D]. 宁兵. 重庆交通大学, 2020(01)
- [9]高速公路半刚性基层沥青路面裂缝注浆技术研究[D]. 周健楠. 沈阳建筑大学, 2020(04)
- [10]基于内聚力模型的半刚性基层沥青路面裂缝扩展研究[D]. 林淦. 兰州交通大学, 2020(01)