北京市主干道层间黏结状态对路面开裂的影响分析及提升对策

发布时间：2020-05-27 06:12

【摘要】：北京市沥青路面病害调查显示,使用5-10年的沥青路面出现了不同程度的车辙和开裂,并且以开裂最为突出,占病害比例的70%以上。路面现场钻芯发现,大量芯样上、中面层因层间黏结力丧失而分层脱离,由此加速了面层疲劳开裂的发生。因此,良好的层间黏结状态是沥青路面保持长寿耐久的关键。为了进行沥青路面层间性能的研究,需要首先确定上承层与下承层。本文选取了北京市道路大修常用的3种上面层材料和3种中面层材料,进行了老化前后的路用性能评价,推荐了路用性能最为平衡的混合料作为上承层和下承层。其次,运用ABAQUS软件,构建了考虑层间接触状态的路面分析模型,模拟了层间接触水平、路面温度、水平荷载、面层厚度等因素对层间受剪状态的影响,确定了层间受剪的最不利组合,提出了层间抗剪强度要求。再次,利用剪切试验与拉拔试验确定了5种黏层材料的最佳用量,并从试验温度、冻融循环、黏层材料老化等方面对其性能进行了评价和排序。最后,为了完善沥青路面层间黏结性能的评价,研发了复合梁疲劳试验方法,并据此评价黏层材料对沥青路面疲劳寿命的影响。结果表明,层间黏结状态与疲劳寿命相关性良好,橡胶SBS复合改性沥青黏层复合梁抗疲劳性能最好。
【图文】：

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层间性能评价方法不完善，大多只着眼于粘层，而忽视了层间黏结对本文研发了一种复合梁疲劳试验，将层间黏结与疲劳寿命结合起来，青路面面层疲劳寿命的影响，完善沥青路面层间黏结效果评价方法。术路线

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通过改变层间摩擦系数μ来表征沥青路面不同的层间接触小表征层间黏结的紧密程度，并模拟温度变化、水平荷载、面层厚度作用规律。进行正交模拟试验，确定最不利组合，最终提出层间抗剪路面层间接触模型的建立荷载的简化模式受力主要源自汽车荷载，荷载又是通过轮胎传递的，因此准确简化胎式是做好有限元模拟的前提。根据沥青路面设计规范，轮胎作用范围3cm 的圆形，但由于车胎制造技术的不断进步，现今胎面均较硬，接。刘红坡[38-39]通过对圆形和矩形荷载的分析研究中发现，当进行沥青轮胎与路面的作用范围选为矩形与实际更为相符，并且网格划分也于轮胎纹理的存在，应对接触范围进行折减，但通过计算发现，面积响应影响很小，因此本文采用 16.67cm×21.3cm 矩形表征接触形状，2，，同侧双轮的间距为 31.9cm，轴距为 182cm，如图 3-1 所示。
【学位授予单位】：北京建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U418.66

【参考文献】