柔性基层沥青路面的应用研究

论文摘要

柔性基层沥青路面结构的破坏模式主要是面层一定厚度范围内的功能性破坏,在使用年限内不会产生结构性破坏,只需在表面层进行一定的预防性养护和罩面,这将极大解决传统半刚性基层导致的沥青路面的各种早期病害,特别是解决薄沥青层半刚性基层路面的结构耐久性差、使用寿命短的问题,避免大的结构性重建,而且在以后路面的修复中,柔性基层材料可以完全被利用,不但可以大大降低维修费用,节约能源,而且可以减少环境污染,体现了极大的经济效益和社会效益。本文首先分析了柔性基层沥青路面结构的特点、国内外应用情况及其在长寿命路面结构中的应用,指出了柔性基层沥青路面结构具有较好的力学性能,并且在国外已经得到广泛的应用,最近几年在我国多个省市也得到了应用,值得进一步的研究。然后,应用ANSYS有限元程序模拟了半刚性基层沥青路面结构、组合式沥青路面结构和柔性基层沥青路面结构在标准轴载下的力学响应,对比分析了三种路面结构的位移变形、平面应力分布、剪应力分布和竖向应变分布情况。接着,通过分析沥青路面的主要破坏类型和国内外设计指标,应用Bisar3.0计算分析柔性路面结构在超载作用下的路表弯沉值、水平应力、应变、剪应力和路基顶面压应变,建立了柔性基层沥青路面结构的设计指标。最后,根据建议的柔性基层沥青路面结构的设计指标,通过分别研究面层、基层的合理厚度,基层模量和土基模量对沥青面层层底拉应力、面层剪应力和路基顶面压应变的影响,研究了柔性基层沥青路面的合理结构。为柔性基层沥青路面在我国的推广应用起到了一定的推进作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 问题的提出及意义
• 1.2 沥青路面设计方法国内外研究现状
• 1.3 柔性基层沥青路面国内外应用现状
• 1.4 论文的研究内容及方法
• 2 柔性路面结构的特点及应用情况
• 2.1 柔性基层沥青路面结构的特点
• 2.2 国外典型柔性基层沥青路面
• 2.3 国内典型柔性基层沥青路面
• 2.4 柔性基层在永久性路面结构中的应用
• 2.5 本章小结
• 3 路面结构的力学响应分析
• 3.1 弹性层状体系理论分析
• 3.2 路面结构方案
• 3.3 路面结构的力学响应
• 3.4 本章小结
• 4 柔性基层沥青路面结构设计指标研究
• 4.1 沥青路面设计指标的演变
• 4.2 柔性基层沥青路面的主要破坏类型
• 4.3 设计指标分析
• 4.4 本章小结
• 5 柔性基层沥青路面合理结构研究
• 5.1 计算方案
• 5.2 面层合理厚度
• 5.3 柔性基层合理厚度
• 5.4 柔性基层模量对路面结构力学响应的影响
• 5.5 土基模量对路面结构力学响应的影响
• 5.6 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 主要工作
• 6.2 主要结论
• 6.3 不足与展望
• 致谢
• 攻读硕士期间主要成果
• 参考文献