[博士]瀝青路面結(jié)構(gòu)與材料設(shè)計(jì)一體化研究

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　　[博士]瀝青路面結(jié)構(gòu)與材料設(shè)計(jì)一體化研究　　學(xué)科專(zhuān)業(yè):道路與鐵道工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：長(zhǎng)安大學(xué)　　學(xué)位年度：2006　　我國(guó)目前存在半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料設(shè)計(jì)脫節(jié)的問(wèn)題。為解決這一問(wèn)題，防止路面由此出現(xiàn)早期破損，論文對(duì)半剛性基層瀝青路面各瀝青結(jié)構(gòu)層的層位分工特性、合理層厚和基于層位分工論的瀝青混合料設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了系統(tǒng)的研究?！　? 首先，論文分析了半剛性基層瀝青路面疲勞裂縫的形成機(jī)理。并采用粘彈性層狀體系理論和計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行力學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)在常溫條件下，由荷載引起的半剛性基層瀝青路面面層內(nèi)部常溫拉應(yīng)力沿路面豎向的分布規(guī)律為:當(dāng)所有層間完全連續(xù)接觸時(shí)，面層內(nèi)部的不出現(xiàn)拉應(yīng)力:當(dāng)基層與面層之間部分連續(xù)接觸或完全光滑接觸(其余各層間完全連續(xù)接觸)時(shí)，面層內(nèi)部的常溫拉應(yīng)力數(shù)值從面層頂面向面層底面逐漸增大，并在面層底面取得最大值。由此確定半剛性基層瀝青路面的主抗疲勞區(qū)位于下面層?！　? 其次，論文分析了半剛性基層瀝青路面溫縮裂縫的形成機(jī)理。并采用希爾斯(Hills)和布來(lái)因(Brien)提出的低溫溫縮應(yīng)力計(jì)算公式進(jìn)行力學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)半剛性基層瀝青路面的面層內(nèi)部低溫溫縮應(yīng)力數(shù)值，從面層底面向面層頂面逐漸增大，并在面層頂面取得最大值。由此確定半剛性基層瀝青路面主抗低溫縮裂區(qū)位于上面層?！　? 再者，論文分析了半剛性基層瀝青路面車(chē)轍的形成機(jī)理。并采用粘彈性層狀體系理論和計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行力學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)在高溫條件下，由荷載引起的半剛性基層瀝青路面面層內(nèi)部高溫剪應(yīng)力Tmax數(shù)值，從面層頂面和面層底面同時(shí)向路面深度為1 CITI的面層中部位置逐漸增大，并在該面層中部位置取得最大值。由此確定半剛性基層瀝青路面的主抗車(chē)轍區(qū)位于中面層，而上面層和下面層對(duì)抗車(chē)轍只起次要作用。論文通過(guò)以上粘彈性層狀體系應(yīng)力分析結(jié)果，發(fā)現(xiàn)對(duì)于半剛性基層瀝青路面，當(dāng)面層與基層之間的接觸條件由完全連續(xù)向部分連續(xù)轉(zhuǎn)變，并進(jìn)而向完全光滑轉(zhuǎn)變時(shí)(其余各層之間保持完全連續(xù))，瀝青面層內(nèi)部的高溫剪應(yīng)力和常溫拉應(yīng)力逐漸增大，證實(shí)了增強(qiáng)面層與基層層間結(jié)合能力的重要性。　　最后，論文通過(guò)勉寧高速公路課題試驗(yàn)路面與原設(shè)計(jì)瀝青混凝土路面的對(duì)比研究，證實(shí)了結(jié)構(gòu)與材料設(shè)計(jì)一體化方法對(duì)于半剛性基層瀝青路面具有較好的工程實(shí)用性。

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