纖維瀝青碎石封層結(jié)構(gòu)行為及材料設(shè)計(jì)研究.pdf

1、截止2011年底，全國公路通車總里程已達(dá)到405萬公里，但受“重建輕養(yǎng)”觀念的影響，雖然公路建設(shè)速度快，但公路早期破壞非常普遍，特別是瀝青路面表面功能的衰減或喪失，急需進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，以恢復(fù)路面功能，防治病害的進(jìn)一步發(fā)展?！袄w維瀝青碎石封層”是一項(xiàng)剛從國外引進(jìn)的瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)新技術(shù)，具有同類預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)所不能及的性能及效益優(yōu)勢。但目前對(duì)纖維瀝青碎石封層的結(jié)構(gòu)行為機(jī)理還缺乏深入的認(rèn)識(shí)，相應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系尚未建立，材料組成設(shè)計(jì)方法還未

2、形成。本研究針對(duì)以上理論及應(yīng)用技術(shù)問題，系統(tǒng)開展纖維瀝青碎石封層結(jié)構(gòu)行為及材料設(shè)計(jì)研究，在理論方面重點(diǎn)探索纖維瀝青碎石封層的路用抗裂及抗動(dòng)水等作用機(jī)理，為纖維瀝青碎石封層的結(jié)構(gòu)及材料設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)，因此，本研究不僅具有重要的理論價(jià)值，而且對(duì)于纖維瀝青碎石封層新技術(shù)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　論文首先通過有限元分析，運(yùn)用靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)兩種力學(xué)方法，分別計(jì)算分析了纖維瀝青碎石封層路面在靜載和動(dòng)載作用下的力學(xué)響應(yīng)，綜合分析靜、動(dòng)力

3、學(xué)計(jì)算結(jié)果，為纖維瀝青碎石封層的力學(xué)性能設(shè)計(jì)提供依據(jù)。為了深入探索纖維瀝青碎石封層的抗裂行為機(jī)理，論文基于復(fù)合材料及斷裂力學(xué)理論，借助于圖像分析技術(shù)，計(jì)算分析纖維瀝青碎石封層的斷裂韌性以及瀝青路面裂縫應(yīng)力強(qiáng)度因子，探索纖維瀝青碎石封層在裂縫尖端應(yīng)力下的阻裂行為規(guī)律；結(jié)合纖維瀝青碎石封層工作環(huán)境，論文先從理論上剖析了這種封層發(fā)生水損害的機(jī)理，自主研發(fā)了動(dòng)力滲水儀，為深入研究纖維瀝青碎石封層抗動(dòng)水行為提供了技術(shù)手段。利用這個(gè)新設(shè)備，通過不同

4、條件下纖維瀝青碎石封層材料材料的動(dòng)力滲水試驗(yàn)，研究了封層材料在動(dòng)力水作用下的行為及性能變化規(guī)律，最終提出纖維瀝青碎石封層材料在動(dòng)力水作用下的性能控制指標(biāo)?；诶w維瀝青碎石力學(xué)分析、結(jié)構(gòu)抗裂及抗?jié)B行為分析，開展了纖維瀝青碎石封層結(jié)構(gòu)行為適應(yīng)性研究，并通過理論分析及有限元計(jì)算重點(diǎn)研究纖維瀝青碎石封層對(duì)自然環(huán)境、交通狀況以及舊路路況的適應(yīng)性，提出了纖維瀝青碎石封層的適用條件及最佳養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)的確定方法。
　　引入系統(tǒng)論方法研究了纖維瀝青碎石