[博士]瀝青路面彎沉修正問題研究

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　　[博士]瀝青路面彎沉修正問題研究　　學(xué)科專業(yè):道路與鐵道工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：同濟(jì)大學(xué)　　學(xué)位年度：2005　　力學(xué)經(jīng)驗(yàn)法為當(dāng)代主流的瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，彈性層狀體系理論是主要的路面力學(xué)計(jì)算理論。我國(guó)現(xiàn)行的瀝青路面設(shè)計(jì)方法，以路表的彎沉和某些結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力作為設(shè)計(jì)控制指標(biāo)。路表彎沉作為竣工驗(yàn)收的重要指標(biāo)，實(shí)測(cè)值與理論值之間常存在巨大差異，需要采用彎沉綜合修正系數(shù)來調(diào)整?！　? 導(dǎo)致路面響應(yīng)理論值與實(shí)測(cè)值之間差異的因素眾多，測(cè)試時(shí)路表溫度(包括氣溫)和測(cè)定所處的季節(jié)都會(huì)對(duì)實(shí)測(cè)路表彎沉值產(chǎn)生影響，實(shí)質(zhì)上是環(huán)境因素導(dǎo)致材料參數(shù)的變化;對(duì)比分析表明:彈性理論中輸入的材料參數(shù)對(duì)理論彎沉值直接產(chǎn)生影響，其中泊松比對(duì)于瀝青層中的剪應(yīng)力影響較大，而材料的回彈模量則對(duì)理論彎沉影響最顯著;路面接地荷載的非均布性對(duì)于路面結(jié)構(gòu)中的剪應(yīng)力峰值存在較大影響，而對(duì)于路表彎沉值的影響則較小。　　對(duì)于路表彎沉理論與實(shí)測(cè)值差異的修正方法，可分為過程修正和結(jié)果修正。AASHTO結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法采用了材料參數(shù)修正，主要是在彈性理論計(jì)算中采用了非線性本構(gòu)關(guān)系模型，瀝青混合料采用動(dòng)態(tài)模量;我國(guó)對(duì)于路表彎沉的修正采用季節(jié)修正系數(shù)、溫度修正系數(shù)和彎沉綜合修正系數(shù)，對(duì)于路表彎沉實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行直接修正?！　? 現(xiàn)行規(guī)范中的彎沉綜合修正系數(shù)，統(tǒng)計(jì)的試驗(yàn)路資料，其路面結(jié)構(gòu)形式主要是半剛性基層瀝青路面，適應(yīng)于當(dāng)時(shí)輕交通薄層瀝青路面?，F(xiàn)今柔性基層及碎石過渡上基層被再認(rèn)識(shí)之后，需要考慮調(diào)整彎沉綜合修正系數(shù)的形式或其中的系數(shù)。本文在分析了導(dǎo)致“反?，F(xiàn)象”發(fā)生原因的基礎(chǔ)上，研究了形如現(xiàn)行F修正式發(fā)生反?，F(xiàn)象的條件。提出了考慮路面結(jié)構(gòu)層厚度因素的修正式，并回歸出了新的F修正式，能夠適用于柔性及粒料類基層結(jié)構(gòu)，且能避免“反常現(xiàn)象”發(fā)生。　　過程修正的方法概念明晰，當(dāng)為最終的目標(biāo)。當(dāng)前半剛性基層作為我國(guó)主要的瀝青路面基層形式，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的數(shù)據(jù)表明基層模量與規(guī)范推薦值存在較大的差異，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的回彈模量高者達(dá)到規(guī)范推薦值的數(shù)十倍之巨，顯然材料處于路面結(jié)構(gòu)時(shí)的回彈模量有別于室內(nèi)試件模量。本文提出了結(jié)構(gòu)模量的概念，區(qū)別于試件模量，并初步建立了幾種常用半剛性基層材料的試件模量與結(jié)構(gòu)模量之間的關(guān)系，以便通過材料的試件模量來預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)模量，為路面力學(xué)分析提供合理的力學(xué)參數(shù)，并為最終取消路面彎沉修正系數(shù)打下基礎(chǔ)。　　最后，關(guān)于進(jìn)一步工作的方向進(jìn)行了簡(jiǎn)要的說明。

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