[博士]既有半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)性能的評(píng)價(jià)

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　　[博士]既有半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)性能的評(píng)價(jià)　　學(xué)科專業(yè):道路與鐵道工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：同濟(jì)大學(xué)　　學(xué)位年度：2003　　半剛性基層瀝青路面是我國高等級(jí)公路的一種主要結(jié)構(gòu)形式。由于半剛性基層材料自身　　的缺陷和施工等方面的原因，我國既有半剛性基層瀝青路面的早期損壞現(xiàn)象嚴(yán)重，其中結(jié)構(gòu)　　性損壞主要有橫向裂縫、縱向裂縫、塊裂和網(wǎng)裂等.路面結(jié)構(gòu)性能與路面物理狀況有著直接　　的關(guān)系，例如路面開裂狀況或其他的路面狀況，它們削弱路面結(jié)構(gòu)承受荷載的能力，導(dǎo)致路　　面需要養(yǎng)護(hù)。隨著路面使用時(shí)間的增長和早期損壞的加重，路面養(yǎng)護(hù)的投入越來越大。因此，針對(duì)半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)破壞的特點(diǎn)，利用先進(jìn)的FWD測(cè)試手段，建立結(jié)構(gòu)性能分析和評(píng)價(jià)模式，不僅是必須的，而且具有實(shí)用價(jià)值?！　? 本文首先在大量路況調(diào)查的基礎(chǔ)上，提出了半剛性基層瀝青路面主要的結(jié)構(gòu)性損壞形式，并對(duì)之進(jìn)行落錘式彎沉儀測(cè)試，根據(jù)測(cè)試結(jié)果提出路面主要結(jié)構(gòu)性破損的主要特點(diǎn)。根　　據(jù)部分路面鉆芯取樣和室內(nèi)模量測(cè)試表明，路面結(jié)構(gòu)性破損出的芯樣模量與完好處路面芯樣模量是一致的.然后根據(jù)前人建立的路面結(jié)構(gòu)層“有效模量”的衰減規(guī)律，詳細(xì)分析路面各結(jié)構(gòu)層自身變形的變化規(guī)律:面層結(jié)構(gòu)層自身變形的大小幾乎完全取決于面層有效模量的衰減程度，基本上與土基模量和基層模量無關(guān)?；鶎咏Y(jié)構(gòu)層自身變形主要受面層和基層模量變化的影響明顯，而土基模量的變化對(duì)基層變形的影響較小?！　? 根據(jù)FWD的沖擊荷載作用過程，本文建立了半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)以及開裂路面的三維動(dòng)力有限元模型，詳細(xì)分析了各種結(jié)構(gòu)破損路面的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。大量計(jì)算結(jié)果表明，路表彎沉可以表征路面結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度，但無法反映各結(jié)構(gòu)層的強(qiáng)度。進(jìn)一步驗(yàn)證了本文提出的路面各結(jié)構(gòu)層自身變形和土基頂面壓應(yīng)變可以合理的反映路面結(jié)構(gòu)在出現(xiàn)裂縫等結(jié)構(gòu)破損情況下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。同時(shí)計(jì)算結(jié)果合理解釋了路況調(diào)查中提出的路面結(jié)構(gòu)性破壞現(xiàn)象及其特點(diǎn)。路面結(jié)構(gòu)狀況指數(shù)PSC可以很好的表征路面裂縫處路面破損程度。本文初步建立了FWD路表彎沉盆和評(píng)價(jià)指標(biāo)的回歸方程，并進(jìn)行了工程驗(yàn)證。利用本文提出的評(píng)價(jià)指標(biāo)，落錘式彎沉儀FWD可以更合理的評(píng)價(jià)路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和承載力，對(duì)我國既有半剛性基層瀝青路面的評(píng)價(jià)有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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