撒哈拉以南非洲地區(qū)長壽命路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)研究.pdf

1、非洲全境約3000萬 km2，目前約7.6億人口，在撒哈拉以南非洲地區(qū),公路交通系統(tǒng)在交通運(yùn)輸中有重要的作用。作為一種交通基礎(chǔ)設(shè)施，公路對于撒哈拉以南非洲地區(qū)的交通起著至關(guān)重要的作用。在所有的交通方式中，公路運(yùn)輸占的比重最大，承擔(dān)了撒哈拉以南非洲地區(qū)80％~90%的城市間和國家間的貨物運(yùn)輸。撒哈拉以南非洲地區(qū)的公路網(wǎng)密度低于4.2公里/平方公里，其中具有鋪裝的公路為16%。目前路況服務(wù)條件良好的占44%，服務(wù)條件中等的占22%、較差的占

2、34%。所以撒哈拉以南非洲的道路系統(tǒng)處于較低水平，非洲公路的現(xiàn)狀(道路老化、車轍損壞、破壞情況嚴(yán)重)并不能讓人滿意，已經(jīng)成為了桎梏經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，因此有必要設(shè)法解決這種問題。
　　基于以上問題，本文對撒哈拉以南非洲地區(qū)長壽命路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)進(jìn)行了如下幾個方面的研究：
　　首先，通過查閱文獻(xiàn)列舉了撒哈拉以南非洲地區(qū)的路面結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀及主要問題，對瀝青路面的環(huán)境條件及交通狀況、常見的病害類型進(jìn)行了較詳細(xì)的分析。
　　其次，

3、詳細(xì)介紹了撒哈拉以南非洲最普遍的瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。主要是根據(jù)現(xiàn)有規(guī)范總結(jié)了撒哈拉以南非洲地區(qū)高速公路瀝青路面設(shè)計(jì)過程中重載車交通量、計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)、瀝青混合料計(jì)算參數(shù)取值、路面的承載等級、路面結(jié)構(gòu)層的容許應(yīng)變和實(shí)際應(yīng)變的計(jì)算、路面結(jié)構(gòu)各層的厚度驗(yàn)算以及典型路面結(jié)構(gòu)方案的確定。
　　然后，以撒哈拉以南非洲的瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和方法為基礎(chǔ)，結(jié)合歐美、中國等長壽命路面的設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出全厚式瀝青路面、半剛性結(jié)構(gòu)路面、

4、復(fù)合結(jié)構(gòu)路面等三種較合理的路面組合形式。
　　最后根據(jù)彈性層狀體系理論，使用國際上通用大型有限元軟件—ABAQUS對三種典型長壽命路面力學(xué)性能對比分析。對每種路面結(jié)構(gòu)分別建立了兩種三維有限元路面結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行有限元分析，一種是在靜載改為半正弦動荷載下進(jìn)行不含裂縫路面結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)有限元分析，對比分析了三種結(jié)構(gòu)力學(xué)響應(yīng)的分布規(guī)律，及瀝青層層底拉應(yīng)變、基層底部拉應(yīng)變和土基頂面壓應(yīng)變等指標(biāo)的時程曲線變化規(guī)律；另一種是在移動均布荷載下進(jìn)行表