复合式基层长寿命沥青路面结构分析

论文摘要

随着交通事业的发展,我国沥青路面近年来在设计理论及施工技术方面虽然取得了很大的成绩。但是,沥青路面结构设计理论的不完善、施工方法的不合理等原因导致路面早期损坏严重、使用寿命短等问题也日益突出。结合我国的实际情况,借鉴国外长寿命沥青路面的设计理念,开展长寿命沥青路面的结构分析研究具有重要的理论价值和现实意义。本研究采用基于力学的设计方法,考虑路面层位功能要求,通过参数比对分析的手段,基于有限元软件BISAR的平台上分析了复合式基层长寿命沥青路面力学性能,主要研究内容和成果如下：1.本文以调整刚柔并重的复合式路面结构为基本出发点,分析了国内外沥青路面的结构特点和使用状况；深入探讨了我国沥青路面存在的问题以及长寿命沥青路面的优势,阐述了长寿命沥青道路的设计理念。2.本文以长寿命路面的功能性要求为依据,结合具体案例完成了路面结构设计、结构强度计算等工作,提出了复合式基层长寿命沥青路面的设计参考标准。3.建立了路面荷载计算模型,在标准荷载作用下,对比分析了沥青路面结构层厚度不同对路表轮隙弯沉、半刚性基层层底拉应力、沥青层层底拉应变、面层层内最大剪应力以及土基顶面压应变的影响。4.通过对五种复合式基层长寿命沥青路面结构的力学分析与计算,得出了其受力特点,并推荐了二种适合于我国国情的复合式基层长寿命沥青路面结构,为复合式基层长寿命沥青路面结构的设计研究提供参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出及研究意义
• 1.2 国内外研究现状分析
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 论文研究内容及技术路线
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 研究内容
• 1.3.3 技术路线
• 第二章 半刚性基层沥青路面破损特点
• 2.1 半刚性基层沥青路面破坏类型
• 2.1.1 裂缝
• 2.1.2 沥青混凝土路面变形类
• 2.1.3 沥青混凝土路面松散类
• 2.1.4 沥青混凝土路面其它类
• 2.2 半刚性基层沥青路面破坏原因
• 2.2.1 裂缝类破损原因分析
• 2.2.2 变形类破损原因分析
• 2.2.3 松散类破损原因分析
• 2.2.4 其它类破损原因分析
• 2.3 本章小结
• 第三章 长寿命沥青路面设计理论
• 3.1 长寿命沥青路面设计理念
• 3.1.1 长寿命沥青路面设计理论基础
• 3.1.2 长寿命沥青路面设计寿命
• 3.1.3 长寿命沥青路面结构设计方法
• 3.2 长寿命沥青路面层位功能要求
• 3.3 长寿命沥青路面设计、验算指标
• 3.3.1 沥青层层底弯拉应变指标
• 3.3.2 半刚性基层层底拉应力指标
• 3.3.3 面层抗剪指标
• 3.3.4 土基顶面的压应变指标
• 3.4 本章小结
• 第四章 复合式基层长寿命沥青路面结构力学分析
• 4.1 沥青路面结构力学分析概述
• 4.1.1 沥青路面层状体系理论分析
• 4.1.2 层状体系应力和位移状况分析
• 4.2 路面计算模型
• 4.3 复合式基层长寿命沥青路面结构应力和位移状况分析
• 4.3.1 路表弯沉分析
• 4.3.2 半刚性基层层底拉应力分析
• 4.3.3 沥青层层底拉应变分析
• 4.3.4 沥青面层层内剪应力分析
• 4.3.5 土基顶面压应变分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 复合式基层长寿命沥青路面结构的确定
• 5.1 沥青路面结构设计概述
• 5.1.1 路面结构设计原则
• 5.1.2 复合式基层长寿命沥青路面设计方法
• 5.2 沥青路面结构力学分析概述
• 5.2.1 路面结构组合确定
• 5.2.2 路面结构设计参数的确定
• 5.3 基面层之间结合状态对沥青路面结构层内力的影响
• 5.3.1 基面层之间结合系数对路表轮隙弯沉的影响
• 5.3.2 基面层之间结合系数对面层层内剪应力的影响
• 5.3.3 基面层之间结合系数对沥青层层底拉应变的影响
• 5.3.4 基面层之间结合系数对半刚性基层层底拉应力的影响
• 5.4 不同结构组合力学分析
• 5.4.1 路表弯沉
• 5.4.2 沥青层层底拉应变
• 5.4.3 半刚性基层层底拉应力
• 5.4.4 沥青面层层内剪应力
• 5.4.5 基层顶面压应变
• 5.5 超载对路面结构的影响
• 5.5.1 路表弯沉
• 5.5.2 沥青层层底拉应变
• 5.5.3 半刚性基层层底拉应力
• 5.5.4 面层层内最大剪应力
• 5.5.5 土基顶面压应变
• 5.6 半刚性基层、柔性基层与复合式基层长寿命沥青路面的比较
• 5.7 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表论文