無紡土工織物為隔離層的分離式混凝土路面加鋪層疲勞行為研究.pdf

1、公路水泥混凝土路面是剛性路面設計主要形式之一，在我國有著廣泛的應用。隨著日益增長的交通需求，眾多路面結(jié)構(gòu)開始出現(xiàn)不同程度的破壞，亟須修復。對于嚴重破損的路面結(jié)構(gòu)，通常采用分離式加鋪層加以修復。傳統(tǒng)的分離式加鋪層一般以瀝青混凝土作為隔離層材料，但是瀝青會粘結(jié)新舊混凝土層，起不到隔離作用，不利于反射裂縫的防治。于是，一種以無紡土工織物為隔離層的分離式加鋪層結(jié)構(gòu)被更加廣泛的應用。不過，現(xiàn)行加鋪層結(jié)構(gòu)設計規(guī)范更多地是基于工程經(jīng)驗，缺乏足夠的理論

2、支持。因此，研究反射裂縫在路面結(jié)構(gòu)中的疲勞擴展機理，清楚認識無紡土工織物隔離層的結(jié)構(gòu)作用，對加鋪層厚度進行合理設計，進而預測整個路面結(jié)構(gòu)的疲勞壽命具有重大意義。
　　在本文中，首先對無紡土工織物的基本屬性進行了介紹，并基于織物在加鋪層結(jié)構(gòu)中抵抗反射裂縫的工作機理，對其平面內(nèi)的拉伸性能與平面外的壓縮性能進行了研究，認為熱粘型無紡土工織物是隔離層的理想材料，并提出了其在分離式加鋪層中的三維模型。接著，本文以現(xiàn)有加鋪層設計理論為基礎，基

3、于線彈性斷裂力學理論，借助商業(yè)有限元軟件ABAQUS，將Paris疲勞擴展率與擴展有限元模塊相結(jié)合，建立了以無紡土工織物為隔離層的分離式混凝土路面加鋪層三維疲勞斷裂模型，對反射裂縫在加鋪層結(jié)構(gòu)中的疲勞擴展機理進行了相關(guān)研究，并定量定義了疲勞壽命界限。最后，從隔離層的有無、隔離層的厚度、加鋪層的厚度以及舊混凝土層的厚度四個方面，研究了對疲勞壽命的影響。
　　研究結(jié)果表明：加鋪層結(jié)構(gòu)的疲勞破壞分為四個階段，整個過程以Ⅰ型開裂為主，在路