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长大纵坡桥面铺装表层抗剪性能研究

作　者: 陈立伟
导　师: 张宜洛
学　校: 长安大学
专　业: 道路与铁道工程
关键词: 长大纵坡桥面铺装抗剪性能影响因素路用性能对比研究抗剪标准
分类号: U443.33
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 53次
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内容摘要

随着交通运输的发展,交通量、重载、超载的增加以及渠化交通的出现,许多高速公路在通车不久就产生了严重的失稳性车辙,而失稳性车辙与沥青混合料的抗剪性能密切相关。影响沥青路面抗剪的因素除了荷载、环境外,还与路面的材料和结构相关。因此,研究沥青混合料及沥青路面的抗剪性能对于路面结构设计、材料设计是十分必要的。本文首先对长大纵坡桥面沥青铺装层进行力学分析,得出：长大纵坡桥面铺装层上坡处以车辙破坏最为严重；长大纵坡桥面铺装层下坡处以剪切推移破坏最为严重。然后对影响沥青混合料抗剪性能的因素(如沥青混合料的结构类型及粒径大小、级配、油石比、沥青种类、压实度)进行逐个的研究,并与常用路用性能(高温车辙性能、低温抗裂性能)进行对比研究,得出：混合料的抗剪强度、内摩阻角、粘聚力与动稳定度的变化趋势基本上都是随粒径的增大而增大；存在着一条最佳级配使抗剪性能与高、低温性能都达到最大值；最大抗剪强度对应一个最佳的油石比；采用改性沥青可以明显改善沥青混合料的抗剪性能和高、低温稳定性能；在施工过程中我们应该严格控制压实度,进而使路面的空隙率在合适的范围之内,这样可以较好的提高混合料的抗剪性能。除此之外,还分析了长大纵坡桥面铺装路段产生病害的原因,并对水泥混凝土桥面沥青铺装层进行了力学计算,计算出了在不同坡度,不同温度下铺装层内最大剪应力,并对铺装层抗剪标准进行了探讨。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-18
  1.1 论文研究背景  9-11
  1.2 国内外研究现状  11-16
    1.2.1 现有沥青混合料设计方法的不足  11-13
    1.2.2 抗剪性能研究现状  13-16
  1.3 本文的研究内容  16-18
第二章长大纵坡水泥混凝土桥面沥青铺装层的力学分析  18-29
  2.1 水泥混凝土长大纵坡桥面铺装的剪切破坏  18-19
  2.2 铺装层上下坡的力学分析  19-23
    2.2.1 上坡力学分析  20-22
    2.2.2 下坡力学分析  22-23
  2.3 长大纵坡桥面铺装层受力特点  23-25
    2.3.1 桥面铺装层与一般路面受力区别  23
    2.3.2 长大纵坡桥面铺装层受力特点  23-25
  2.4 力学计算方法与模型  25-28
    2.4.1 基本假定  25-26
    2.4.2 力学计算模型的建立  26-28
  2.5 本章小结  28-29
第三章试验原材料和试验方法  29-43
  3.1 原材料的检测  29-32
    3.1.1 集料  29-31
    3.1.2 沥青  31-32
  3.2 抗剪试验方法  32-39
    3.2.1 抗剪试验方法简介  32-36
    3.2.2 三种剪切试验在沥青混合料抗剪性能方面的对比研究  36-39
  3.3 常用路用性能试验简介  39-42
    3.3.1 高温稳定性车辙试验  39-40
    3.3.2 低温抗裂性试验  40-42
  3.4 本章小结  42-43
第四章沥青混合料抗剪性能的研究  43-55
  4.1 影响沥青混合料抗剪性能因素分析  43-53
    4.1.1 沥青混合料的结构类型及粒径大小对C、ψ值及抗剪强度的影响  43-45
    4.1.2 相同公称最大粒径不同级配对C、ψ值及抗剪强度的影响  45-47
    4.1.3 沥青混合料的油石比对C、ψ值及抗剪强度的影响  47-49
    4.1.4 沥青种类对沥青混合料的C、ψ值及抗剪强度的影响  49-51
    4.1.5 压实度对沥青混合料的C、ψ值及抗剪强度的影响  51-53
  4.2 本章小结  53-55
第五章沥青混合料的抗剪强度与路用性能的研究  55-62
  5.1 抗剪性能和车辙试验结果关系分析研究  55-59
    5.1.1 不同粒径沥青混合料的抗剪强度与动稳定度的对比研究  55-57
    5.1.2 不同级配沥青混合料的抗剪强度与动稳定度的对比研究  57-58
    5.1.3 不同沥青类型沥青混合料抗剪强度与动稳定度的对比研究  58-59
  5.2 抗剪强度和低温性能关系分析研究  59-61
    5.2.1 不同级配沥青混合料的抗剪强度与低温抗裂性能的对比研究  59-60
    5.2.2 不同沥青类型沥青混合料抗剪强度与低温抗裂性能的对比研究  60-61
  5.3 本章小结  61-62
第六章沥青混合料抗剪标准的探讨  62-71
  6.1 城市道路设计规范抗剪设计  62-64
    6.1.1 容许剪应力[τ]  62
    6.1.2 沥青混合料面层的剪切强度fv  62-63
    6.1.3 沥青混合料面层剪切结构强度系数Kv  63-64
  6.2 本课题推荐的抗剪标准  64-69
    6.2.1 不同温度不同坡度桥面铺装层抗剪强度分析  64-66
    6.2.2 不同混合料在不同坡度桥面上抗剪性能的评价  66-69
  6.3 本章小结  69-71
主要结论及进一步的建议  71-73
  主要的研究结论  71-72
  进一步的研究建议  72-73
参考文献  73-75
致谢  75

长大纵坡桥面铺装表层抗剪性能研究

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