長壽命瀝青路面力學(xué)分析與優(yōu)化.pdf

1、上海大學(xué)碩士學(xué)位論文長壽命瀝青路面力學(xué)分析與優(yōu)化姓名：許迪申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：工程力學(xué)指導(dǎo)教師：張東升20071201上海大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要長壽命瀝青路面(LongLifeAsphaltPavement)是當(dāng)前世界各國瀝青路面最熱門的研究內(nèi)容。其本質(zhì)是通過增加道路的初期投資，降低道路壽命周期內(nèi)的維修、交通延誤、交通事故等費用，以提高道路的通行和服務(wù)能力。借鑒國外長壽命瀝青路面實踐經(jīng)驗，提出基于長壽命路面設(shè)計理念的設(shè)計方法，是解決我

2、國路面破壞的有效途徑。本論文著手于路面材料選擇、力學(xué)性能的測試、行車狀態(tài)下路面的仿真力學(xué)分析、以及路面結(jié)構(gòu)的優(yōu)化研究，研究結(jié)果有利于延長我國高等級公路的使用壽命。首先，在路面材料的選擇上，通過相關(guān)的試驗，將中海油的AH30硬質(zhì)瀝青與歐洲(CEN)、美國(AASHTo)、澳大利亞、英國(BS)等同級別的硬質(zhì)瀝青標(biāo)準(zhǔn)進行了對比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：AH30具有良好的性能指標(biāo)。之后，在優(yōu)選礦料的基礎(chǔ)上，選取了SAC配合比設(shè)計方法，并通過相關(guān)的檢驗方案進

3、行細(xì)部調(diào)整。在填料的選取上，本文采用了海螺PO325級水泥代替了全部的礦粉，改善了路面材料的水穩(wěn)定性。其次，對SAC系列瀝青混合料進行了材料性能的測試。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：硬質(zhì)瀝青AH30在與SAC骨架密實級配(475ram篩孔通過率為30％)的共同作用下，動穩(wěn)定度能夠達到3000次以上，大大超出了以往基質(zhì)瀝青混凝土；同時當(dāng)填料完全采用325級普通硅酸鹽水泥，抗水損害能力也相應(yīng)得到提高，TSR值基本在85％以上。室內(nèi)試驗表明，同樣的SAC結(jié)構(gòu)，A

4、H30瀝青具有更好的動穩(wěn)定度，它可有效提高路面的抗高溫穩(wěn)定性能。另外，本文還測定SAC系列瀝青混凝土的靜態(tài)、動態(tài)模量，并通過數(shù)學(xué)回歸的方法，得出相應(yīng)的疲勞曲線，為路面結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提供了所需的參數(shù)。第三，采用有限元法對行車狀態(tài)下的路面力學(xué)行為進行了仿真。考慮最不利路面載荷作用的情況，即車輛在剎車過程中，路面結(jié)構(gòu)中應(yīng)力的變化情況。結(jié)果表明：在城市道路交叉口、停車站等地，由于路面局部抗力不足，容易導(dǎo)致的道路表面初期破壞。因此，在城市道路的設(shè)計中