【碩士】瀝青穩(wěn)定碎石基層抗裂機(jī)理研究【2008】

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內(nèi)容簡介

　　學(xué)科專業(yè)：道路與鐵道工程　　授予學(xué)位：工學(xué)碩士　　學(xué)位授予單位：長沙理工大學(xué)　　學(xué)位年度： 2008年　　隨著半剛性基層瀝青路面的廣泛使用，半剛性基層瀝青路面也出現(xiàn)了嚴(yán)重的反射裂縫及水損害等早期破壞現(xiàn)象，嚴(yán)重影響道路的服務(wù)能力。與半剛性基層相比，瀝青穩(wěn)定碎石基層能與面層牢固粘結(jié)保證層間連續(xù)接觸，避免瀝青層內(nèi)部出現(xiàn)較大的剪應(yīng)力和彎拉應(yīng)力，不會產(chǎn)生干縮開裂，可以有效抑制和減少瀝青路面反射裂縫的產(chǎn)生，具有水穩(wěn)定性好、施工速度快、維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。本文在研究瀝青穩(wěn)定碎石基層的材料和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，針對瀝青穩(wěn)定碎石基層路面結(jié)構(gòu)和普通瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)在基層有裂縫和沒有裂縫兩種情況下路面各層應(yīng)力應(yīng)變狀況進(jìn)行了深入研究。。，　　通過了解瀝青穩(wěn)定碎石基層原材料的技術(shù)性質(zhì)和配合比設(shè)計(jì)、施工工藝，分析了瀝青穩(wěn)定碎石基層的強(qiáng)度原理、應(yīng)力分布、破壞模式、低溫抗裂性能。并介紹了路面力學(xué)和彈性層狀體系理論、有限元法的基本原理及計(jì)算方法。　　利用彈性層狀體系理論、ANSYS有限元和斷裂力學(xué)原理分析了半剛性基層未開裂和開裂時瀝青穩(wěn)定碎石基層在溫度應(yīng)力和荷載作用下的應(yīng)力應(yīng)變狀況。研究結(jié)果表明：瀝青穩(wěn)定碎石基層能使各面層的最大拉應(yīng)力和最大拉應(yīng)變都有所降低，受力更加均勻，瀝青穩(wěn)定碎石基層可有效地阻斷裂縫尖端的擴(kuò)展路徑，消弱拉應(yīng)力和拉應(yīng)變的傳遞能力，并有能消散和吸收有交通荷載及環(huán)境溫度變化所產(chǎn)生的荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力。此外，柔性基層路面結(jié)構(gòu)的ATB30收縮系數(shù)較小，其大粒徑和多空隙結(jié)構(gòu)具有較大的塑性變形能力，可充分吸收裂縫釋放的應(yīng)變能，減小應(yīng)力集中現(xiàn)象。有效緩解了由于基層開裂引起的反射裂縫對路面的破壞作用?！　?

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