【碩士】瀝青穩(wěn)定碎石基層抗裂機理研究【2008】

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內容簡介

　　學科專業(yè)：道路與鐵道工程　　授予學位：工學碩士　　學位授予單位：長沙理工大學　　學位年度： 2008年　　隨著半剛性基層瀝青路面的廣泛使用，半剛性基層瀝青路面也出現(xiàn)了嚴重的反射裂縫及水損害等早期破壞現(xiàn)象，嚴重影響道路的服務能力。與半剛性基層相比，瀝青穩(wěn)定碎石基層能與面層牢固粘結保證層間連續(xù)接觸，避免瀝青層內部出現(xiàn)較大的剪應力和彎拉應力，不會產生干縮開裂，可以有效抑制和減少瀝青路面反射裂縫的產生，具有水穩(wěn)定性好、施工速度快、維修養(yǎng)護費用低、使用壽命長等優(yōu)點。本文在研究瀝青穩(wěn)定碎石基層的材料和結構特點的基礎上，針對瀝青穩(wěn)定碎石基層路面結構和普通瀝青混凝土路面結構在基層有裂縫和沒有裂縫兩種情況下路面各層應力應變狀況進行了深入研究。。，　　通過了解瀝青穩(wěn)定碎石基層原材料的技術性質和配合比設計、施工工藝，分析了瀝青穩(wěn)定碎石基層的強度原理、應力分布、破壞模式、低溫抗裂性能。并介紹了路面力學和彈性層狀體系理論、有限元法的基本原理及計算方法。　　利用彈性層狀體系理論、ANSYS有限元和斷裂力學原理分析了半剛性基層未開裂和開裂時瀝青穩(wěn)定碎石基層在溫度應力和荷載作用下的應力應變狀況。研究結果表明：瀝青穩(wěn)定碎石基層能使各面層的最大拉應力和最大拉應變都有所降低，受力更加均勻，瀝青穩(wěn)定碎石基層可有效地阻斷裂縫尖端的擴展路徑，消弱拉應力和拉應變的傳遞能力，并有能消散和吸收有交通荷載及環(huán)境溫度變化所產生的荷載應力和溫度應力。此外，柔性基層路面結構的ATB30收縮系數(shù)較小，其大粒徑和多空隙結構具有較大的塑性變形能力，可充分吸收裂縫釋放的應變能，減小應力集中現(xiàn)象。有效緩解了由于基層開裂引起的反射裂縫對路面的破壞作用。　　

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