【博士】設計瀝青路面及其方法的研究【2003】

內(nèi)容簡介

　　學科專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程　　授予學位：博士　　學位授予單位：華南理工大學　　學位年度： 2003年　　該研究正是圍繞著這樣一個概念開展了一系列的研究工作.這些工作包括:　　● 瀝青路面早期破壞的原因;　　● 高速公路設計的理念;　　● 結(jié)構(gòu)層壽命匹配的概念;　　● 以結(jié)構(gòu)層壽命匹配原則設計瀝青路面的方法;　　● 設計瀝青混合料的數(shù)值方法;　　● 設計舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層.　　主要研究結(jié)論:　　l、研究和大量工程實例表明,單一的路面結(jié)構(gòu)形式和模式化設計體系與瀝青路面早期損壞具有一定的關系.　　2、高速公路不是一次性消費品;對于高速公路來講,設計年限和路面使用壽命不應是相同的概念,應該設定一個較長的分析和設計年限;應根據(jù)道路可能出現(xiàn)的破壞模式明確設定道路在服務期間內(nèi)和服務期末擬采取的最經(jīng)濟的維修方式(模式),即設計路面結(jié)構(gòu)的破壞模式和維修方式.　　3、為了設計路面結(jié)構(gòu)的破壞模式和維修方式,必須對擬采用的路面結(jié)構(gòu)進行結(jié)構(gòu)層壽命分析,找出壽命臨界層,并做好結(jié)構(gòu)層壽命的合理搭配.　　4、為了保證結(jié)構(gòu)層壽命分析的可靠性,必須對輸入變量提出質(zhì)量要求,用于分析的輸入變量應具有與道路等級相適應的可靠度要求,這一點美國AASHTO路面結(jié)構(gòu)設計指南2002關于分水平輸入的做法是應該借鑒的.　　5、理論分析和試驗路長期觀測均證明,純粹的半剛性基層結(jié)構(gòu)或柔性基層結(jié)構(gòu)可能都不是一種適合長期使用的瀝青路面結(jié)構(gòu).　　6、根據(jù)使用要求和功能設計瀝青混合料是科學技術進步的具體體現(xiàn),是高新技術時代材料科學與技術發(fā)展的重要標志.　　7、微觀力學分析對于指導瀝青混合料材料設計是重要的.適宜的設計瀝青混合料模式應該是:多因素的微觀分析→宏觀力學行為預測→工程材料設計.　　8、數(shù)字圖像結(jié)合力學數(shù)值計算技術將成為瀝青混合料分析、評價和設計的最有前途的手段.然而,目前常用的有限元法還在一系列問題沒能很好解決.　　9、離散單元方法(DEM)是近年來開發(fā)并廣泛應用于巖土工程領域的一項新的數(shù)值模擬和計算技術.　　10、經(jīng)過近40年的發(fā)展和使用,基于平面彈性層狀體系理論的瀝青路面力學-經(jīng)驗設計體系已經(jīng)比較成熟.在此基礎上,提出的瀝青混合料可視化設計過程和基于有限元分析結(jié)果的離散單元微觀材料分析設計模式,以及與路面材料常規(guī)試驗相對應的數(shù)字虛擬試驗方法對于提高試驗和設計效率、降低成本、改善瀝青路面設計質(zhì)量具有重要意義.　　11、該研究開發(fā)的基于數(shù)字圖像的瀝青混合料試件重構(gòu)技術具有兩方面的意義:①由集料顆粒的數(shù)字圖像和試件重構(gòu)技術可以實現(xiàn)瀝青混合料的數(shù)字化設計過程;②由混合料試件斷面的數(shù)字圖像和試件重構(gòu)技術可以實現(xiàn)瀝青混合料的數(shù)字化評價過程.　　12、結(jié)合水泥混凝土路面加鋪瀝青面層工程,驗證了瀝青混合料數(shù)字化設計方法和該研究所提出的舊水泥混凝土加鋪瀝青面層的設計過程?！　?

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