基层脱空状态下橡胶水泥混凝土减振吸能性能及疲劳特性研究

发布时间：2017-08-29 05:38

  本文关键词：基层脱空状态下橡胶水泥混凝土减振吸能性能及疲劳特性研究

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【摘要】：水泥混凝土路面具有强度高、刚度大、承载能力强等优点,但由于其属刚性路面,自身变形能力弱,在基层脱空和重载交通作用下易产生断裂破坏,将一定掺量的橡胶粉掺入水泥混凝土路面中,其延性、韧性、自身变形能力和抗裂性能均有一定程度的提高,减少了路面板因受弯拉而产生的断裂破坏机率。本文采用落球试验模拟路面所受车辆冲击荷载,采集路面受冲击作用时的振动响应。通过对比不同粒径及不同掺量下橡胶水泥混凝土路面结构的振动响应,试验结果表明随着橡胶粉掺量增加,减振吸能效果越好,粒径越小,减振吸能效果越好。对比基层在不同脱空状况下的振动响应,结果表明基层为矩形脱空时振动幅值远小于三角形振动幅值。随着脱空面积增大,即测点离冲击点越远,振动幅值越低。振动幅值随着冲击高度增大而增大。通过对基层脱空状态下橡胶水泥混凝土路面板进行破坏试验及疲劳试验,表明板角基层呈三角形脱空和板边基层呈矩形脱空时橡胶水泥混凝土路面板破坏时的挠度和最大应变都远大于普通水泥混凝土,但其能承受的最大荷载要明显小于普通水泥混凝土。通过对比应变疲劳次数曲线,基层脱空状态下橡胶水泥混凝土路面板疲劳损伤呈三阶段发展,而橡胶水泥混凝土路面板的第二阶段疲劳次数循环比区间要大于普通混凝土。在高应力水平下,基层脱空时橡胶水泥混凝土路面板疲劳寿命随着橡胶粉掺量增大而增加,随着粒径增大而减小。
【关键词】：水泥混凝土路面 减振吸能 橡胶粉 疲劳寿命
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U416.216
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 研究背景和课题的提出10-11
• 1.2 国内外研究现状11-15
• 1.2.1 橡胶水泥混凝土动力特性研究现状11-13
• 1.2.2 水泥混凝土路面板底脱空研究现状13-14
• 1.2.3 路面疲劳性能研究现状14-15
• 1.3 尚待解决的问题15
• 1.4 本文主要研究内容15-16
• 1.5 本文研究技术路线16-18
• 第二章 试验材料及配合比设计18-20
• 2.1 橡胶粉的选择18-19
• 2.2 贫混凝土基层及橡胶水泥混凝土面层配合比设计19-20
• 第三章 橡胶水泥混凝土路面在基层脱空状态下的减振吸能作用20-47
• 3.1 试验概述20
• 3.2 落球试验方案设计20-27
• 3.2.1 试件设计20-23
• 3.2.2 落球冲击振动试验主要设备23-25
• 3.2.3 落球试验试件制备25-26
• 3.2.4 试验方案设计26-27
• 3.3 落球试验试验结果分析27-46
• 3.3.1 橡胶粉粒径和掺量对路面结构振动响应的影响分析28-39
• 3.3.2 基层脱空对路面结构振动响应的影响分析39-43
• 3.3.3 冲击高度对路面结构振动响应的影响分析43-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第四章 基层脱空时橡胶水泥混凝土路面结构疲劳试验研究47-69
• 4.1 试验方案设计47-52
• 4.1.1 路面结构试件设计47
• 4.1.2 试验主要试验设备47-49
• 4.1.3 试验试件的制备49-50
• 4.1.4 加载及测点布置50-52
• 4.2 路面结构破坏试验52-59
• 4.2.1 试件加载52-53
• 4.2.2 CTL基层时破坏试验结果分析53-56
• 4.2.3 SRL基层时破坏试验结果分析56-59
• 4.3 路面结构疲劳试验59-67
• 4.3.1 试验概述59-60
• 4.3.2 疲劳加载60-63
• 4.3.3 疲劳结果分析63-65
• 4.3.4 应变-疲劳次数曲线及损伤机理65-67
• 4.4 本章小结67-69
• 第五章 基层脱空时橡胶水泥混凝土路面疲劳寿命分析69-76
• 5.1 引言69
• 5.2 Weibull分布理论与数据分析69-75
• 5.2.1 Weibull概率分布函数69-71
• 5.2.2 Weibull分布数据分析71-75
• 5.3 本章小结75-76
• 第六章 结论及展望76-78
• 6.1 主要结论76-77
• 6.2 研究展望77-78
• 参考文献78-82
• 攻读学位期间发表的学术论文及参与的纵向科研项目82-83
• 致谢83

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本文编号：751623