ISAC防治半剛性基層瀝青路面反射裂縫的研究與應(yīng)用.pdf

1、目前應(yīng)用于反射裂縫防治的措施有很多，但是這些防裂措施有的沒有合理的經(jīng)濟性，有的雖然在某些條件下有良好的效果，但在面對復(fù)雜的環(huán)境變化和交通條件時，使用情況卻不盡如人意。 伊利諾斯大學(xué)的Mukhtar和Dempsey提出了一種叫ISAC(Interlayer Stress Absorbing Composite)的新型防治反射裂縫的復(fù)合材料。ISAC是一種三層的“三明治”式結(jié)構(gòu)，上層采用高勁度的玻纖格柵，中間為橡膠瀝青粘彈性膜，下層

2、為低勁度的土工織物，三層材料協(xié)同工作防治反射裂縫。在國外這種材料已經(jīng)成功應(yīng)用在實際工程中，在國內(nèi)研究還是剛剛起步。為了將其應(yīng)用于半剛性基層瀝青路面反射裂縫的防治，對此開展了相關(guān)研究。 利用ABAQUS通用有限元程序模擬在交通荷載作用下ISAC防治半剛性基層反射裂縫的情況，并利用斷裂力學(xué)中應(yīng)力強度因子的概念和Paris公式對其進(jìn)行了分析。主要進(jìn)行了以下工作： 1、ISAC的防裂機理研究 計算了各類夾層(包括ISAC

3、)防裂路面與未防裂結(jié)構(gòu)在裂縫擴展各個階段的應(yīng)力強度因子。對比分析了玻纖格柵和SAMI的防裂效果，指出了玻纖格柵和SAMI防裂失效的原因。對比了ISAC和玻纖格柵、ISAC和SAMI防裂的效果，揭示了ISAC防裂的作用機理。 2、ISAC防裂效果的影響因素研究 在實際路面中，影響因素很多，因此對這些影響因素的研究非常必要。通過計算ISAC各層不同模量以及不同的基層、面層模量下裂縫尖端的應(yīng)力強度因子變化情況，研究了這些因素對

4、防裂效果的影響趨勢和影響程度，為ISAC選材與路面結(jié)構(gòu)設(shè)計提供參考。 3、ISAC防裂的疲勞壽命研究 利用疲勞斷裂力學(xué)中的Paris公式，對ISAC防裂的半剛性基層瀝青路面進(jìn)行疲勞壽命預(yù)估，并與其它夾層防裂結(jié)構(gòu)的疲勞壽命進(jìn)行對比。并且從Paris公式出發(fā)，推導(dǎo)出折減疲勞斷裂參數(shù)C的方法，得到可以表征ISAC和其它夾層防裂效果的綜合疲勞斷裂參數(shù)C<,n>，從而分析影響疲勞斷裂的各因素并比較ISAC與各類防裂夾層的防裂效果。