[博士]基于分形方法的瀝青路面抗滑技術(shù)研究

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　　[博士]基于分形方法的瀝青路面抗滑技術(shù)研究　　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：長(zhǎng)安大學(xué)　　學(xué)位年度：2005　　隨著近年來我國(guó)高速公路的飛速發(fā)展，路面行車安全日益引起人們的關(guān)注，提高路面抗滑性能，減少交通事故，成為近年來瀝青路面研究的一個(gè)熱點(diǎn)問題?！　? 分形是研究自然界中大量存在的統(tǒng)計(jì)自相似特征的新的理論工具，在描述和評(píng)價(jià)一些具有層次連續(xù)性、不規(guī)則性或隨機(jī)性等特征的現(xiàn)象方面表現(xiàn)出很強(qiáng)的功能。瀝青路面從原材料選擇、級(jí)配設(shè)計(jì)直至成型，在諸多體積和性能形態(tài)方面都表現(xiàn)出統(tǒng)計(jì)自相似性，傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)指標(biāo)很難準(zhǔn)確的描述和評(píng)價(jià)，因此可以借助于分形理論進(jìn)行定量分析。本文從提高抗滑性能的三個(gè)層次一原材料、配合比和施工入手，借助圖像處理技術(shù)，對(duì)粗集料形狀、級(jí)配特征以及路面構(gòu)造具有的分形特征進(jìn)行挖掘，發(fā)現(xiàn)不同的分維值對(duì)路面抗滑混合料所具有的不同作用，在試驗(yàn)研究和理論分析的基礎(chǔ)上提出了礦料級(jí)配的分形評(píng)價(jià)模式、路面構(gòu)造的分形插值模擬方法和路面抗滑性能的分形評(píng)價(jià)指標(biāo)，并探討了抗滑性能衰減過程中構(gòu)造分維變化規(guī)律以及不同分形特征混合料的強(qiáng)度變化規(guī)律等?！　? 抗滑型瀝青混合料不但要求竣工后具有良好的構(gòu)造特征，以提供優(yōu)良的抗滑能力，并保證這些初始的抗滑性能在使用過程中不致衰減太快，而且還要在抗滑與其它性能之間保持協(xié)調(diào)，其中級(jí)配的走向和穩(wěn)定性起著很大的作用。本文利用自行研制的瀝青路面抗滑模擬機(jī)對(duì)不同粗集料、不同級(jí)配、不同規(guī)格的幾種典型混合料進(jìn)行抗滑性能衰減規(guī)律研究，在進(jìn)行各種衰減規(guī)律對(duì)比分析的基礎(chǔ)上提出了抗滑性能衰減的通用數(shù)學(xué)模型，模型各參數(shù)物理意義明確，求取簡(jiǎn)單。此外，在礦料級(jí)配走向特征和穩(wěn)定性研究的基礎(chǔ)上，提出適用于不同環(huán)境下的基于分形特征的礦料級(jí)配選取方法、礦料級(jí)配穩(wěn)定性的SGC評(píng)價(jià)方法:從保持各項(xiàng)性能均衡的目的出發(fā)，抗滑混合料可采用嵌擠密實(shí)結(jié)構(gòu)，并在有約束均勻設(shè)計(jì)和CBR試驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出了嵌擠密實(shí)型抗滑餛合料的設(shè)計(jì)思路及設(shè)計(jì)流程圖?！　? 文中所得研究結(jié)論對(duì)瀝青路面抗滑技術(shù)和混合料技術(shù)的研究和應(yīng)用具有重要借鑒意義。

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