[博士]既有半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)性能的評價

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　　[博士]既有半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)性能的評價　　學科專業(yè):道路與鐵道工程　　授予學位：博士　　學位授予單位：同濟大學　　學位年度：2003　　半剛性基層瀝青路面是我國高等級公路的一種主要結(jié)構(gòu)形式。由于半剛性基層材料自身　　的缺陷和施工等方面的原因，我國既有半剛性基層瀝青路面的早期損壞現(xiàn)象嚴重，其中結(jié)構(gòu)　　性損壞主要有橫向裂縫、縱向裂縫、塊裂和網(wǎng)裂等.路面結(jié)構(gòu)性能與路面物理狀況有著直接　　的關系，例如路面開裂狀況或其他的路面狀況，它們削弱路面結(jié)構(gòu)承受荷載的能力，導致路　　面需要養(yǎng)護。隨著路面使用時間的增長和早期損壞的加重，路面養(yǎng)護的投入越來越大。因此，針對半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)破壞的特點，利用先進的FWD測試手段，建立結(jié)構(gòu)性能分析和評價模式，不僅是必須的，而且具有實用價值?！　? 本文首先在大量路況調(diào)查的基礎上，提出了半剛性基層瀝青路面主要的結(jié)構(gòu)性損壞形式，并對之進行落錘式彎沉儀測試，根據(jù)測試結(jié)果提出路面主要結(jié)構(gòu)性破損的主要特點。根　　據(jù)部分路面鉆芯取樣和室內(nèi)模量測試表明，路面結(jié)構(gòu)性破損出的芯樣模量與完好處路面芯樣模量是一致的.然后根據(jù)前人建立的路面結(jié)構(gòu)層“有效模量”的衰減規(guī)律，詳細分析路面各結(jié)構(gòu)層自身變形的變化規(guī)律:面層結(jié)構(gòu)層自身變形的大小幾乎完全取決于面層有效模量的衰減程度，基本上與土基模量和基層模量無關?；鶎咏Y(jié)構(gòu)層自身變形主要受面層和基層模量變化的影響明顯，而土基模量的變化對基層變形的影響較小。　　根據(jù)FWD的沖擊荷載作用過程，本文建立了半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)以及開裂路面的三維動力有限元模型，詳細分析了各種結(jié)構(gòu)破損路面的動態(tài)響應。大量計算結(jié)果表明，路表彎沉可以表征路面結(jié)構(gòu)的整體強度，但無法反映各結(jié)構(gòu)層的強度。進一步驗證了本文提出的路面各結(jié)構(gòu)層自身變形和土基頂面壓應變可以合理的反映路面結(jié)構(gòu)在出現(xiàn)裂縫等結(jié)構(gòu)破損情況下的結(jié)構(gòu)強度。同時計算結(jié)果合理解釋了路況調(diào)查中提出的路面結(jié)構(gòu)性破壞現(xiàn)象及其特點。路面結(jié)構(gòu)狀況指數(shù)PSC可以很好的表征路面裂縫處路面破損程度。本文初步建立了FWD路表彎沉盆和評價指標的回歸方程，并進行了工程驗證。利用本文提出的評價指標，落錘式彎沉儀FWD可以更合理的評價路面結(jié)構(gòu)強度和承載力，對我國既有半剛性基層瀝青路面的評價有著重要的現(xiàn)實意義。

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