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水泥混凝土路面抗滑机理及测试技术研究

作　者: 朱洪涛
导　师: 陈拴发
学　校: 长安大学
专　业: 材料学
关键词: 水泥混凝土路面抗滑机理表面构造新型抗滑性能测试仪摩擦系数
分类号: U416.217
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 196次
引　用: 3次
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内容摘要

路面抗滑能力是保证公路行车安全及养护维修的一项重要指标,对水泥混凝土路面抗滑机理的研究非常必要。加强对水泥路面抗滑性能的检测,有助于对路面使用状况的了解,开发测试成本低、测试效率高的新型路面抗滑测试设备,可以改善当前路面抗滑性能测试技术的缺陷。本文利用摩擦学等理论,分析轮胎与水泥混凝土路面之间摩擦产生的机理,对路面潮湿状况下,轮胎与路面之间的接触形式进行了相应的分析。利用ABAOUS有限元软件分析路表构造、轮胎荷载、行车速度、胎压等几个重要因素对轮胎与路面相互作用的影响,并提出了路面的附着系数与各因素的回归公式。本文分析了现有的水泥路面抗滑构造形式及相应的施工方法,并对现有的路面抗滑性能检测设备的检测原理、检测方法及优缺点进行了分析,并指出目前存在的问题。自行研制了新型路面抗滑测试仪,并提出相应的测试方法及指标。对新型路面抗滑测试仪进行了重复性试验、速度试验以及与摆式仪和铺砂法的对比试验,认为新型路面抗滑测试仪具有一定的稳定性,对于同种表面构造的试件,测试结果变异性小,且测试结果与测试速度存在良好的相关性,与规范中规定的摆式仪测得摆值、铺砂法测得的构造深度之间存在较好的相关性。根据与铺砂法的回归关系式,提出新型路面抗滑测试仪相应的抗滑评价标准。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-16
  1.1 选题意义及背景  9
  1.2 国内外研究现状  9-15
    1.2.1 摩擦机理研究现状  9-14
    1.2.2 抗滑测试技术研究现状  14-15
  1.3 本文主要研究内容  15-16
第二章水泥混凝土路面抗滑机理分析  16-27
  2.1 轮胎与路面之间相互作用  16-19
  2.2 路面潮湿状态下与轮胎的接触形式  19-22
    2.2.1 接触形式  20-21
    2.2.2 滑水分析  21-22
    2.2.3 滑水分类  22
  2.3 路表宏观构造  22-23
  2.4 微观构造  23-25
  2.5 本章小结  25-27
第三章轮胎—水泥混凝土路面摩擦接触状况数值模拟  27-42
  3.1 轮胎与路面之间的附着系数  27-29
  3.2 轮胎—水泥路面摩擦接触状况有限元模型建立  29-33
    3.2.1 轮胎有限元模型建立  29-31
    3.2.2 路面表面构造有限元模型  31
    3.2.3 接触算法  31-33
  3.3 轮胎—水泥路面摩擦接触状况有限元分析  33-41
    3.3.1 静载作用下接触分析  33-34
    3.3.2 行车荷载  34-37
    3.3.3 路表结构  37-39
    3.3.4 充气压力  39-40
    3.3.5 行车速度  40-41
  3.4 本章小结  41-42
第四章水泥混凝土路面抗滑性能测试与评价  42-76
  4.1 水泥路面抗滑构造形式  42-47
    4.1.1 刻(制)槽法  42-43
    4.1.2 制毛法  43-44
    4.1.3 槽毛结合  44
    4.1.4 表面除浆(露石)法  44-45
    4.1.5 集料嵌入法  45
    4.1.6 多孔面层法  45-46
    4.1.7 微观构造  46-47
  4.2 现有抗滑性能检测设备分析  47-53
    4.2.1 摩擦系数测试方法  47-51
    4.2.2 路面抗滑性能的间接评价方法  51-52
    4.2.3 存在问题  52-53
  4.3 新型路面抗滑性能测试仪  53-57
    4.3.1 设计原理  53-54
    4.3.2 基本构造  54-56
    4.3.3 测试方法及技术指标  56-57
  4.4 新型抗滑性能测试仪试验  57-74
    4.4.1 重复性试验  59-69
    4.4.2 速度试验  69-71
    4.4.3 对比试验  71-74
  4.5 本章小结  74-76
结论与展望  76-78
参考文献  78-82
攻读学位期间发表的论文  82-83
致谢  83

水泥混凝土路面抗滑机理及测试技术研究

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