半剛性瀝青路面兩階段設(shè)計(jì)方法的研究.pdf

1、半剛性瀝青路面是我國經(jīng)常采用的路面結(jié)構(gòu)形式，主要是因?yàn)槠鋸?qiáng)度高、穩(wěn)定性好、承載能力強(qiáng)以及經(jīng)濟(jì)效益好。但是近幾年隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，半剛性瀝青路面暴露出越來越多的問題，如早期破壞現(xiàn)象嚴(yán)重、路面結(jié)構(gòu)使用壽命達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求等。這些問題促使對(duì)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行重新反思，提出新的設(shè)計(jì)方法來解決這些問題。
　　 本文首先對(duì)國內(nèi)外半剛性瀝青路面的使用狀況進(jìn)行調(diào)查，明確目前半剛性瀝青路面在使用中所面臨的主要問題，確定研究方法和研究路線

2、。
　　 其次對(duì)比國內(nèi)外瀝青路面設(shè)計(jì)方法，指出我國現(xiàn)行規(guī)范中瀝青路面設(shè)計(jì)方法的不足及改善之處。在設(shè)計(jì)指標(biāo)方面，由于路面結(jié)構(gòu)是多層復(fù)合結(jié)構(gòu)，而路表彎沉是一項(xiàng)綜合性指標(biāo)，無法反映路面結(jié)構(gòu)損壞類型的多樣性，不能建立與路面結(jié)構(gòu)破壞類型一致的聯(lián)系，因此路表彎沉不能作為唯一(重要)設(shè)計(jì)指標(biāo)；瀝青面層層底拉應(yīng)力在進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)基本不起控制作用；借鑒國外路面設(shè)計(jì)方法，路面結(jié)構(gòu)永久變形可通過路基頂面壓應(yīng)變指標(biāo)進(jìn)行控制。在材料參數(shù)方面，根據(jù)半剛

3、性材料模量的衰減特性，分析了半剛性基層模量對(duì)路面結(jié)構(gòu)疲勞壽命的影響，研究建議在進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)采用兩階段模量法。
　　 接著運(yùn)用有限元軟件ANSYS對(duì)荷載作用下的典型半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)進(jìn)行分析，指出半剛性瀝青路面具有如下特點(diǎn)：較強(qiáng)的荷載分布能力和承載力；永久變形較小，不易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性車轍；半剛性基層和底基層易產(chǎn)生彎拉破壞，并揭示現(xiàn)行規(guī)范中某些設(shè)計(jì)指標(biāo)的不合理性。
　　 對(duì)半剛性瀝青路面主要破壞模式進(jìn)行分析研

4、究，確定半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)主要的臨界破壞狀態(tài)及其控制臨界破壞狀態(tài)的設(shè)計(jì)指標(biāo)體系。
　　 然后根據(jù)Miner疲勞損傷累積原理提出半剛性瀝青路面疲勞壽命的兩階段分析方法，并分析了半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)中瀝青面層及基層厚度對(duì)各結(jié)構(gòu)層疲勞壽命及總疲勞壽命的影響，建議在進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，適當(dāng)增加瀝青面層厚度和減薄半剛性層的厚度，以提高半剛性層疲勞破壞后瀝青面層剩余疲勞壽命占總疲勞壽命的比例。
　　 最后根據(jù)上述分析，針對(duì)新的半剛性瀝