撒哈拉以南非洲地區(qū)長壽命路面結構組合設計研究.pdf

1、非洲全境約3000萬 km2，目前約7.6億人口，在撒哈拉以南非洲地區(qū),公路交通系統(tǒng)在交通運輸中有重要的作用。作為一種交通基礎設施，公路對于撒哈拉以南非洲地區(qū)的交通起著至關重要的作用。在所有的交通方式中，公路運輸占的比重最大，承擔了撒哈拉以南非洲地區(qū)80％~90%的城市間和國家間的貨物運輸。撒哈拉以南非洲地區(qū)的公路網密度低于4.2公里/平方公里，其中具有鋪裝的公路為16%。目前路況服務條件良好的占44%，服務條件中等的占22%、較差的占

2、34%。所以撒哈拉以南非洲的道路系統(tǒng)處于較低水平，非洲公路的現(xiàn)狀(道路老化、車轍損壞、破壞情況嚴重)并不能讓人滿意，已經成為了桎梏經濟發(fā)展的重要因素，因此有必要設法解決這種問題。
　　基于以上問題，本文對撒哈拉以南非洲地區(qū)長壽命路面結構組合設計進行了如下幾個方面的研究：
　　首先，通過查閱文獻列舉了撒哈拉以南非洲地區(qū)的路面結構現(xiàn)狀及主要問題，對瀝青路面的環(huán)境條件及交通狀況、常見的病害類型進行了較詳細的分析。
　　其次，

3、詳細介紹了撒哈拉以南非洲最普遍的瀝青路面結構設計方法。主要是根據(jù)現(xiàn)有規(guī)范總結了撒哈拉以南非洲地區(qū)高速公路瀝青路面設計過程中重載車交通量、計算風險、瀝青混合料計算參數(shù)取值、路面的承載等級、路面結構層的容許應變和實際應變的計算、路面結構各層的厚度驗算以及典型路面結構方案的確定。
　　然后，以撒哈拉以南非洲的瀝青路面結構設計理論和方法為基礎，結合歐美、中國等長壽命路面的設計理念、設計要求、設計標準，設計出全厚式瀝青路面、半剛性結構路面、

4、復合結構路面等三種較合理的路面組合形式。
　　最后根據(jù)彈性層狀體系理論，使用國際上通用大型有限元軟件—ABAQUS對三種典型長壽命路面力學性能對比分析。對每種路面結構分別建立了兩種三維有限元路面結構模型進行有限元分析，一種是在靜載改為半正弦動荷載下進行不含裂縫路面結構的動力響應有限元分析，對比分析了三種結構力學響應的分布規(guī)律，及瀝青層層底拉應變、基層底部拉應變和土基頂面壓應變等指標的時程曲線變化規(guī)律；另一種是在移動均布荷載下進行表