【博士】半剛性基層瀝青路面車轍控制方法【2009】

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　　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)交通運(yùn)輸工程學(xué)院　　學(xué)位年度： 2009年　　車轍是瀝青混凝土路面主要損壞模式之一，通常采用瀝青混合料車轍試驗(yàn)評(píng)價(jià)和控制路表車轍。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，新材料的開(kāi)發(fā)應(yīng)用有效改善了瀝青路面服務(wù)壽命，然而瀝青混合料性能評(píng)價(jià)脫節(jié)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，瀝青混凝土路面車轍問(wèn)題依然嚴(yán)峻。本文主要研究半剛性基層瀝青混凝土路面車轍控制方法，并建立基于結(jié)構(gòu)性能需求的材料設(shè)計(jì)高溫性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)?！　⊥ㄟ^(guò)調(diào)研和試驗(yàn)室車轍試驗(yàn)分析，研究了車轍試驗(yàn)方法。提出采用蠕變率和相對(duì)變形指標(biāo)共同評(píng)價(jià)車轍試驗(yàn)，并且采用現(xiàn)場(chǎng)初始空隙率取代設(shè)計(jì)空隙率成型車轍試件。通過(guò)野外加速加載試驗(yàn)與試驗(yàn)室車轍試驗(yàn)的比較分析，驗(yàn)證了改進(jìn)車轍試驗(yàn)方法的可行性?！　』谲囖H及其外部影響因素的有限元模擬分析，以及材料設(shè)計(jì)性能評(píng)價(jià)，提出新型瀝青層永久變形預(yù)估模型框架。通過(guò)大量的車轍試驗(yàn)，采用回歸分析的方法初步確立永久變形預(yù)估模型的參數(shù)系數(shù)。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)加速加載試驗(yàn)，基于車轍等效原則，修正試驗(yàn)室預(yù)估模型。鑒于溫度和交通軸次月分布差異性，提出以月為單元的永久變形增量計(jì)算方法?！　∵\(yùn)用彈性層狀體系理論和有限元方法，結(jié)合滬寧高速環(huán)道試驗(yàn)和桐廬試驗(yàn)段加速加載試驗(yàn)，分析了瀝青層豎向變形分布特征。結(jié)果表明，對(duì)于瀝青層，其彈性變形比例與實(shí)測(cè)豎向變形比例具有良好的一致性。據(jù)此，可以采用彈性變形比例把半剛性基層瀝青路面路表容許車轍分配給自然層?！　¤b于采用不同性能材料分層鋪筑面層的實(shí)際，現(xiàn)階段路表容許車轍整體檢驗(yàn)方法無(wú)法體現(xiàn)對(duì)自然層的合理檢驗(yàn)，不能排除因薄弱自然層導(dǎo)致整體車轍損壞的可能性。為此，提出基于厚度分層容許永久變形檢驗(yàn)的車轍控制新概念和方法?；诖?，推導(dǎo)出瀝青混合料設(shè)計(jì)的高溫性能技術(shù)要求計(jì)算方法，并最終建立適用于半剛性基層結(jié)構(gòu)的瀝青混合料車轍試驗(yàn)評(píng)價(jià)新標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)體現(xiàn)交通等級(jí)、溫度分區(qū)以及結(jié)構(gòu)層位等對(duì)高溫性能的差異性要求。　　通過(guò)收集車轍調(diào)研數(shù)據(jù)對(duì)本文預(yù)估模型和車轍試驗(yàn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行初步檢驗(yàn)，結(jié)果表明它們能夠滿足工程應(yīng)用需要?！　∽詈?，關(guān)于進(jìn)一步工作的方向進(jìn)行了簡(jiǎn)要的討論?！　?

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