基于LTPP数据的水泥混凝土路面错台演化规律分析与优化设计

发布时间：2017-10-05 09:36

  本文关键词：基于LTPP数据的水泥混凝土路面错台演化规律分析与优化设计

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【摘要】：错台是水泥混凝土路面主要病害形式之一,严重影响行车舒适性与道路通行能力并缩短道路使用寿命,为减小错台的不利影响,必须了解错台的影响因素及发展规律,进一步应明确改善错台的路面优化设计方法。由于我国路面管理系统缺乏足量错台实测数据及相关气候、设计和交通等数据,本文基于美国长期路面性能数据库(LTPP)开展不同气候条件下,设计因素对错台发展规律的影响研究,并提出为达到较优效益费用比,改善错台的设计优化方法。本文首先系统全面地提取气候、交通、设计与错台数据,在分析数据特性的基础上建立考虑错台时间、空间发展与分布规律的错台数据质量优化方法,并利用气候数据分析干燥冰冻地区、湿润冰冻地区、干燥非冰冻地区和湿润非冰冻地区内的气候特点。其次,通过文献回顾选择错台重要影响因素传力杆、板厚、基层、排水和板长作为研究对象,基于质量已优化的数据,以四个气候区域内的水泥路面段为分析组,量化分析不同气候区域内的水泥混凝土设计情况,并提出平均错台增长率和平均错台值作为评价指标,重点研究在不同气候区域内,各设计因素的改变对错台发展的影响规律。最后,考虑效益费用比实现水泥混凝土路面的优化设计,提出评价路面性能的效益定义与计算方法,结合费用资料,计算美国地区不同设计方案的效益费用比,以我国实际路段为例给出在我国的具体应用方法,并总结了本文研究结论在我国的应用及展望。本文针对水泥混凝土路面错台发展规律和优化设计方法进行研究,提出LTPP错台数据的提取与质量优化方法,并创新性地考虑不同气候区域条件下,水泥路面设计参数的改变对错台影响规律,有利于提高对不同气候条件下错台行为的理解,而基于效益费用比的路面设计优化方法的提出,对改善路面设计具有现实意义,并且,研究结论对于我国路面设计、长期性能监测体系的建设等方面具有重要的借鉴价值。
【关键词】：水泥混凝土路面 错台 美国长期路面性能(LTPP) 错台演化规律 优化设计
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U416.216
【目录】：

• 摘要4-5
• abstract5-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 研究背景及必要性8-9
• 1.2 国内外研究现状分析9-13
• 1.2.1 错台影响因素的定性研究9-10
• 1.2.2 错台影响因素的定量研究10
• 1.2.3 错台气候影响因素的研究10-13
• 1.3 本文主要研究内容13-15
• 第二章 错台机理及LTPP数据提取与优化研究15-37
• 2.1 水泥混凝土路面设计与应用概述15-17
• 2.1.1 我国水泥混凝土路面设计基本规定15-16
• 2.1.2 我国水泥混凝土路面应用现状16-17
• 2.2 错台及其机理分析17-20
• 2.3 美国LTPP数据库20-23
• 2.3.1 LTPP数据库基本介绍20-22
• 2.3.2 研究数据库选择22-23
• 2.4 数据提取与错台数据质量优化23-28
• 2.4.1 数据的提取23-26
• 2.4.2 时间和空间错台数据质量优化26-28
• 2.5 气候区域划分及特征分析28-36
• 2.6 本章小结36-37
• 第三章 各气候区域水泥混凝土路面设计与错台演化规律37-69
• 3.1 水泥混凝土路面建设实践分析37-47
• 3.1.1 水泥混凝土路面主要设计因素选取37-38
• 3.1.2 水泥混凝土路面设计情况分析38-47
• 3.2 水泥混凝土路面错台演化规律分析47-66
• 3.2.1 错台评价指标的选取47-49
• 3.2.2 基于气候区域的错台演化规律分析49-66
• 3.3 本章小结66-69
• 第四章 基于效益费用的水泥混凝土路面优化设计研究69-95
• 4.1 错台严重等级分析69-70
• 4.2 效益和费用的分析计算70-82
• 4.2.1 费用估算方法70-75
• 4.2.2 效益计算方法75-80
• 4.2.3 效益计算结果80-82
• 4.3 基于效益费用比的设计方案选择82-88
• 4.3.1 效益费用计算与分析82-84
• 4.3.2 实例分析84-88
• 4.4 国内应用及展望88-94
• 4.4.1 面临的问题与解决方案88-89
• 4.4.2 错台发展规律结论在我国的应用89-91
• 4.4.3 效益-费用-设计分析体系91-92
• 4.4.4 我国路面长期性能数据库的发展92-94
• 4.5 本章小结94-95
• 第五章 结论与展望95-98
• 5.1 主要结论95-96
• 5.2 创新点及研究展望96-98
• 参考文献98-101
• 附录A101-105
• 附录B105-107
• 附录C107-109
• 攻读学位期间取得的研究成果109-110
• 致谢110

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1 王雪;基于LTPP数据的水泥混凝土路面错台演化规律分析与优化设计[D];长安大学;2016年

2 巩春伟;基于LTPP的沥青路面低温缩裂评价及控制指标研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

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本文编号：976085