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应力吸收层技术的研究

作　者: 李迎
导　师: 许志鸿
学　校: 同济大学
专　业: 道路与铁路工程
关键词: 沥青路面加铺层反射裂缝应力吸收层疲劳性能有限元
分类号: U414
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 162次
引　用: 2次
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内容摘要

改性沥青混合料应力吸收层是以推迟反射裂缝的发生时间为主要目的而设置在路面结构中的一种特殊的沥青混合料,它在延缓或抑制旧水泥混凝土路面的反射裂缝方面具有优越性,是旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构采用的一种重要技术方案。本文首先运用线弹性断裂力学理论对反射裂缝的扩展机理进行了分析;借鉴Superpave的设计思想,对应力吸收层沥青混合料配合比设计方法进行了研究;利用美国SHRP沥青结合料规范,对应力吸收层所用沥青样品进行了选择和评价;提出了应力吸收层矿料的级配范围;评价了应力吸收层沥青混合料的低温抗裂性能、疲劳性能、高温性能、抗水损害性能等路用性能。最后,通过试验路验证应力吸收层沥青混合料配合比设计方法,还对应力吸收层的施工工艺和施工控制进行了探讨。最后,关于进一步研究的方向进行了简要的讨论。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-11
第1章引言  11-19
  1.1 选题的背景  11-14
    1.1.1 问题的提出  11
    1.1.2 道路的反射裂缝问题  11-12
    1.1.3 解决方法  12-13
    1.1.4 应力吸收层方法  13
    1.1.5 改性沥青混合料应力吸收层方法  13-14
  1.2 研究的目的和意义  14-15
    1.2.1 研究目的  14
    1.2.2 研究意义  14-15
  1.3 文献综述  15-17
    1.3.1 国外研究现状  15-16
    1.3.2 国内研究情况  16-17
  1.4 研究内容与研究方法  17-19
    1.4.1 研究内容  17-18
    1.4.2 研究方法  18-19
第2章反射裂缝机理分析及夹层结构应力分析  19-31
  2.1 反射裂缝产生机理  19-20
  2.2 断裂理论简介  20-24
    2.2.1 研究方法的确定  20-21
    2.2.2 裂缝的开裂形式  21-23
    2.2.3 确定应力强度因子的方法  23-24
  2.3 计算假设与有限元模型建立  24-25
  2.4 反射裂缝对面层结构内部应力的影响  25-27
  2.5 应力吸收层模量对裂缝尖端应力的影响  27-29
  2.6 面层模量对裂缝尖端应力的影响  29-31
第3章应力吸收层原材料选择  31-39
  3.1 矿料  31-32
  3.2 沥青的选择  32-38
    3.2.1 常规试验评价应力吸收层沥青  32-33
    3.2.2 按PG评价应力吸收层沥青  33-38
  3.3 小结  38-39
第4章应力吸收层配合比设计方法研究  39-56
  4.1 设计要求  39
  4.2 设计方法的选择  39-41
    4.2.1 马歇尔法  39-40
    4.2.2 Superpave方法  40-41
    4.2.3 应力吸收层设计方法  41
  4.3 配合比设计程序  41-42
  4.4 确定拌和温度与压实温度  42-43
  4.5 确定旋转压实次数  43-44
  4.6 确定级配  44-46
  4.7 体积指标的确定  46-48
    4.7.1 确定最大理论相对密度  46-47
    4.7.2 空隙率的确定  47-48
  4.8 沥青混合料性质  48-49
  4.9 最佳沥青用量  49-53
  4.10 配合比设计的验证  53-54
    4.10.1 Nmax验证  53
    4.10.2 水敏感性检验  53-54
  4.11 体积分析计算公式  54-56
第5章路用性能评价  56-69
  5.1 低温抗裂性能  56-57
  5.2 应力吸收层沥青混合料疲劳性能  57-64
    5.2.1 疲劳的研究现状  57-58
    5.2.2 疲劳的研究方法  58-59
    5.2.3 疲劳的试验方法  59-60
    5.2.4 试验方法  60-64
  5.3 高温稳定性评价  64-66
  5.4 抗水损害性能评价  66-69
    5.4.1 试验方法选择  66-67
    5.4.2 冻融劈裂试验  67-69
第6章试验路的铺筑与观测  69-77
  6.1 工程简介及试验路方案  69
  6.2 生产配比调整  69-70
  6.3 生产质量控制  70-71
  6.4 施工工艺  71-74
  6.5 试验路观测  74
  6.6 经济比较  74-75
  6.7 技术发展前景  75-77
第7章结论与展望  77-79
  7.1 结论  77
  7.2 进一步工作的方向  77-79
致谢  79-80
参考文献  80-82
个人简历在读期间发表的学术论文与研究成果  82

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