重載作用下瀝青路面剪切破壞機(jī)理分析及性能研究.pdf

1、目前我國(guó)已建成通車(chē)的公路總里程為407萬(wàn)公里,其中高速公路通車(chē)?yán)锍桃堰_(dá)8.5萬(wàn)公里。瀝青路面在路面結(jié)構(gòu)中應(yīng)用非常廣泛,是我國(guó)主要的路面結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)對(duì)多條瀝青路面破壞的調(diào)查分析,路面的損壞出現(xiàn)了一些新的現(xiàn)象和趨勢(shì),如瀝青面層失穩(wěn)流動(dòng)產(chǎn)生的車(chē)轍變形、自路表向下發(fā)展的裂縫、交叉口及長(zhǎng)大縱坡路段瀝青層間推移、擁包變形等,且這些破壞大都發(fā)生在輪跡帶處,越來(lái)越多的研究也表明這些破壞的發(fā)生與瀝青面層內(nèi)較高水平的剪應(yīng)力和瀝青混合料的剪切性能有著直接的

2、關(guān)系。
　　 本文主要從理論分析和試驗(yàn)研究?jī)蓚€(gè)方面來(lái)研究瀝青路面荷載型裂縫剪切破壞機(jī)理和瀝青混合料的剪切性能。首先理論分析方面是基于彈性層狀體系在考慮水平荷載作用下進(jìn)行半剛性基層路面剪應(yīng)力有限元分析,分析瀝青面層內(nèi)剪應(yīng)力分布規(guī)律,剪應(yīng)力峰值變化情況,并對(duì)剪應(yīng)力和拉應(yīng)力進(jìn)行對(duì)比分析,然后根據(jù)荷載型裂縫產(chǎn)生位置、深度等特點(diǎn)分析其剪切破壞機(jī)理和主要力學(xué)成因,分析結(jié)果表明可以認(rèn)為其產(chǎn)生的主要原因是輪跡帶附近較大的剪應(yīng)力引起的。試驗(yàn)研究方

3、面首先把分形理論引入瀝青混合料的研究中,利用分形理論的基本原理,通過(guò)數(shù)學(xué)推導(dǎo)得出了描述瀝青混合料空間分布特征的分形維數(shù)基本公式,并計(jì)算出了AC-13、Sup-13和SMA-13三種混合料的體積分形維數(shù)。然后通過(guò)重復(fù)荷載蠕變?cè)囼?yàn)用流變次數(shù)和動(dòng)態(tài)模量指標(biāo)評(píng)價(jià)瀝青混合料的剪切性能,對(duì)瀝青混合料體積分形維數(shù)與其剪切性能的關(guān)系進(jìn)行了探討。最后結(jié)合理論分析與試驗(yàn)研究的結(jié)果,提出了預(yù)防瀝青路面發(fā)生剪切破壞的合理建議。
　　 本文所研究的關(guān)于瀝