纖維瀝青碎石封層結構行為及材料設計研究.pdf

1、截止2011年底，全國公路通車總里程已達到405萬公里，但受“重建輕養(yǎng)”觀念的影響，雖然公路建設速度快，但公路早期破壞非常普遍，特別是瀝青路面表面功能的衰減或喪失，急需進行預防性養(yǎng)護，以恢復路面功能，防治病害的進一步發(fā)展?！袄w維瀝青碎石封層”是一項剛從國外引進的瀝青路面預防性養(yǎng)護新技術，具有同類預防性養(yǎng)護技術所不能及的性能及效益優(yōu)勢。但目前對纖維瀝青碎石封層的結構行為機理還缺乏深入的認識，相應的評價指標體系尚未建立，材料組成設計方法還未

2、形成。本研究針對以上理論及應用技術問題，系統(tǒng)開展纖維瀝青碎石封層結構行為及材料設計研究，在理論方面重點探索纖維瀝青碎石封層的路用抗裂及抗動水等作用機理，為纖維瀝青碎石封層的結構及材料設計提供理論依據(jù)，因此，本研究不僅具有重要的理論價值，而且對于纖維瀝青碎石封層新技術的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。
　　論文首先通過有限元分析，運用靜力學和動力學兩種力學方法，分別計算分析了纖維瀝青碎石封層路面在靜載和動載作用下的力學響應，綜合分析靜、動力

3、學計算結果，為纖維瀝青碎石封層的力學性能設計提供依據(jù)。為了深入探索纖維瀝青碎石封層的抗裂行為機理，論文基于復合材料及斷裂力學理論，借助于圖像分析技術，計算分析纖維瀝青碎石封層的斷裂韌性以及瀝青路面裂縫應力強度因子，探索纖維瀝青碎石封層在裂縫尖端應力下的阻裂行為規(guī)律；結合纖維瀝青碎石封層工作環(huán)境，論文先從理論上剖析了這種封層發(fā)生水損害的機理，自主研發(fā)了動力滲水儀，為深入研究纖維瀝青碎石封層抗動水行為提供了技術手段。利用這個新設備，通過不同

4、條件下纖維瀝青碎石封層材料材料的動力滲水試驗，研究了封層材料在動力水作用下的行為及性能變化規(guī)律，最終提出纖維瀝青碎石封層材料在動力水作用下的性能控制指標?；诶w維瀝青碎石力學分析、結構抗裂及抗?jié)B行為分析，開展了纖維瀝青碎石封層結構行為適應性研究，并通過理論分析及有限元計算重點研究纖維瀝青碎石封層對自然環(huán)境、交通狀況以及舊路路況的適應性，提出了纖維瀝青碎石封層的適用條件及最佳養(yǎng)護時機的確定方法。
　　引入系統(tǒng)論方法研究了纖維瀝青碎石