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《南华大学》 2008年
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沥青混合料集料级配优化与分形研究

高远  
【摘要】: 随着近年来我国高速公路的飞速发展,沥青路面得到了广泛的应用,但是沥青路面取得量的飞跃的同时,在质的问题上还存在很大的隐患,特别是耐久性不足和早期破坏等问题。产生这些问题的主要原因除了施工水平的限制、交通量快速增长等外还有就是集料级配不良,因此我们要对沥青混合料集料级配进行优化,进而获得较高的混合料性能。分形是研究自然界中大量存在的统计自相似特征的新的理论工具,在描述和评价一些具有层次连续性、不规则性或随机性等特征的现象方面表现出很强的功能。沥青路面从原材料选择、级配设计直至成型,在诸多体积和性能形态方面都表现出统计自相似性,传统的经验指标很难准确的描述和评价,因此可以借助于分形理论进行定量分析。 本文在概述了沥青混合料集料级配优化和分形研究的国内外研究现状、沥青混合料级配理论的基础上,以规范规定的级配中值为优化目标,利用多目标决策优化理论对沥青混合料集料级配进行优化,并利用MATLAB编制了计算程序;在优化过程中对沥青混合料级配设计中的关键控制筛孔进行了研究,提出了在优化过程中对0.075mm、0.3mm、0.6mm、2.36mm、4.75mm给予较大的权重系数,使设计的沥青混合料具有较高的稳定性和抗剪性能,然后通过实例利用优化理论进行级配设计,并进行了设计级配的路面性能测试,结果表明利用上述优化方法设计的沥青混合料完全能够满足规范要求,切实可行;最后对沥青混合料进行了分形研究,其中包括集料形状、混合料级配、空隙率分形等,给出了沥青混合料级配分形的计算公式,使各种级配计算方法通过分形理论达到了统一,并推导了集料级配分维数D与空隙率分维的关系。 本文从沥青混合料集料级配优化,沥青混合料集料形状、集料级配和空隙率分形等方面入手进行了系统研究,文中所得研究结论对沥青混合料技术的研究和应用以及我国沥青路面的发展可以起到一定的推动作用。
【学位授予单位】:南华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:U414

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 张业茂;基于抗车辙的高模量沥青混凝土级配设计及路用性能研究[D];长安大学;2010年
2 林道云;掺用沸石岩矿粉建筑砂浆的力学性能及其抗压断面的分形定量表征[D];华南理工大学;2010年
3 彭东波;冷补沥青混合料矿料级配研究[D];重庆交通大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 刘琨;林乐科;康士峰;赵振维;朱庆林;陈祥明;李建儒;;地基单站GNSS在电波环境折射修正中的应用[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S01北斗/GNSS导航应用[C];2012年
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7 刘远东;尹益辉;;基于多目标优化的螺栓-法兰连接结构尺寸设计[A];结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009(CSMO-2009)论文集[C];2009年
8 李盛林;胡天玉;梅华;;自动观测系统的采样间隔时间研究[A];“2010年北京气象学会中青年优秀论文评选”学术研讨会论文集[C];2011年
9 吴峰;杨晨阳;田亚飞;毛士艺;;实现线性约束最小功率滤波器的迭带辅助矢量算法[A];第十一届全国信号处理学术年会(CCSP-2003)论文集[C];2003年
10 袁伟;时公涛;蒋咏梅;;一种基于ROEWA算子和GA-PoweⅡ算法的SAR图像配准方法[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谭佳琳;粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 武心安;未知环境下自主式水下潜器路径规划问题研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 陈得宇;基于MAS的智能电压控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 刘冬雁;川西高原甘孜黄土记录的早更新世晚期以来的古气候变化[D];中国海洋大学;2009年
5 王敏;分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响[D];合肥工业大学;2010年
6 李方义;区间非概率多目标优化设计方法及其在车身设计中的应用[D];湖南大学;2010年
7 陆济湘;三维物体建模和场景构造技术研究[D];华中科技大学;2010年
8 陈宇;电容层析成像反问题求解及图像重建算法研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
9 常旭;低维碳纳米材料和冰纳米管的结构与物性的数值模拟研究[D];南京大学;2010年
10 王飞;亚微米分子筛催化乙醇脱水制乙烯:失活、再生及动力学[D];华东理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张小亮;非线性规划的信赖域算法[D];河南理工大学;2010年
2 徐芳芳;优化问题的PVD算法研究[D];山东科技大学;2010年
3 朱耿峰;支持向量机在冲击地压预测模型中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
4 韩晓峰;高斯混合模型及在探测网络社区结构中的应用[D];山东科技大学;2010年
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6 张力淼;农村电力网规划计算机辅助设计系统的研究[D];郑州大学;2010年
7 乔小琴;基于灰理论的土石坝安全监控综合评价模型研究[D];郑州大学;2010年
8 仝伟;一类熵型的内邻近点算法及其应用[D];郑州大学;2010年
9 刘翠;水声图像阈值分割及智能优化算法的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 赵娜;非线性优化问题的模式搜索法[D];大连理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 林道云;胡小芳;;水泥断口表面形貌的分形维数定量表征研究[J];材料导报;2009年S1期
2 张彦华,曾祥恒,陈丙森;材料断口分形维数分析[J];材料科学与工艺;1995年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 袁迎捷;基于Superpave的沥青胶浆流变特性与级配优化研究[D];长安大学;2004年
2 周卫峰;基于GTM的沥青混合料配合比设计方法研究[D];长安大学;2006年
3 王艳丽;沥青混合料级配优化研究[D];长安大学;2008年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 冒旭晖;重载作用下沥青蠕变特性对车辙的影响[D];南京理工大学;2004年
2 袁万杰;多级嵌挤密实级配设计方法与路用性能研究[D];长安大学;2004年
3 贾锦绣;沥青混合料添加粒化聚合物适用性研究[D];长安大学;2005年
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6 李强;冷铺技术在新疆公路养护中的应用研究[D];长沙理工大学;2006年
7 崔雷;冷补沥青混合料研究[D];长安大学;2006年
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9 盛晓军;沥青混合料骨架研究[D];长安大学;2006年
10 尹红宇;混凝土孔结构的分形特征研究[D];广西大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 罗元;蒋秋照;张毅;;一种用于MEMS动态测量的最优盒计数分形维数算法[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2012年02期
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3 张业茂;陈拴发;胡光伟;;逐级填充式沥青混合料粗集料骨架级配设计[J];武汉理工大学学报;2011年11期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 车法;HMAC性能评价及其在特殊路段应用的数值模拟[D];长安大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 王飞;高模量沥青混凝土性能评价体系研究[D];长安大学;2011年
2 孟良;温拌沥青混合料使用性能研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 邱晨;掺加聚羧酸减水剂的混凝土性能研究[D];大连交通大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 赵战利;基于分形方法的沥青路面抗滑技术研究[D];长安大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 莫石秀;多年冻土地区级配碎石路用性能及设计方法研究[D];长安大学;2004年
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周志刚;刘飞;冯林;;优化理论的沥青混合料蠕变本构模型经验性公式[J];长沙理工大学学报(自然科学版);2009年01期
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1 张起森;冯俊领;;大粒径沥青混合料沥青面层的应用研究[A];第五届全国路面材料及新技术研讨会论文集[C];2004年
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6 卢永贵;;沥青混合料结构参数探讨[A];天津市市政(公路)工程研究院院庆五十五周年论文选集(1950~2005)上册[C];2005年
7 钟超敏;;城市桥梁面层沥青混合料特点及其技术对策初探[A];全国城市桥梁青年科技学术会议论文集[C];1996年
8 王为标;杨全民;孙振天;王文进;屈漫利;;碾压混凝土坝的沥青混合料防渗结构[A];中国水力发电工程学会2003年度学术年会碾压混凝土筑坝技术交流论文汇编[C];2003年
9 刘大梁;刘小燕;罗立武;赵锋;;预拌式冷铺沥青混合料的研制与应用[A];第二届全国公路科技创新高层论坛论文集(下卷)[C];2004年
10 王随原;周进川;何演;;SBS改性沥青混合料劲度模量试验研究[A];2004年道路工程学术交流会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 李铮;环保沥青混合料扮靓长安街[N];科技日报;2009年
2 葛玲玲徐亚栋;南理工研发成功沥青混合料搅拌技术[N];科技日报;2008年
3 项煜虹;长安街披上环保衣[N];大众科技报;2009年
4 郭少言 刘崭;西安公路院成功研制沥青混合料微波加热车[N];中国交通报;2010年
5 任晓明;温拌沥青混合料首次用于省城道路养护[N];太原日报;2009年
6 交轩;应用温拌技术 筑路节能无污染[N];中国交通报;2010年
7 记者袁岚 通讯员张东平;京西铺设北京首条低碳示范路[N];中国建材报;2010年
8 彭丽;长安街大修彰显绿色科技理念[N];中国化工报;2009年
9 本报记者 李艳 实习生 宫玉斐;废钢渣旧轮胎成辅料[N];科技日报;2009年
10 本报记者 白洪文 实习记者 吴洋 李靖 杨淑华;广巴高速是这样“炼”成的[N];广元日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 叶永;沥青混合料粘弹塑性本构模型的实验研究[D];华中科技大学;2009年
2 刘建勋;温拌沥青混合料施工关键技术研究[D];长安大学;2010年
3 吕得保;沥青混合料施工温度控制研究[D];吉林大学;2011年
4 易军艳;基于界面行为的多孔沥青混合料冻融损伤特性研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
5 刘慧;嵌挤骨架型沥青混合料的设计研究[D];大连理工大学;2010年
6 尹应梅;基于DMA法的沥青混合料动态粘弹特性及剪切模量预估方法研究[D];华南理工大学;2011年
7 刘宏富;基于强度与刚度衰变的沥青混合料非线性疲劳损伤特性研究[D];长沙理工大学;2012年
8 马莉骍;沥青及沥青混合料老化过程中的粘弹性能研究[D];武汉理工大学;2012年
9 郭平;乳化型温拌剂研发及其混合料性能研究[D];长安大学;2011年
10 谭发茂;沥青混合料离析及其对路面结构均匀性的影响[D];天津大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高远;沥青混合料集料级配优化与分形研究[D];南华大学;2008年
2 曹红红;基于层位功能考虑的各结构层沥青混合料优化研究[D];长安大学;2010年
3 闫超;沥青混合料间接拉伸试验的弹粘性分析[D];长安大学;2010年
4 孙杰;基于应力控制模式下的沥青混合料疲劳开裂预估模型的研究[D];华南理工大学;2010年
5 刘至飞;温拌助剂的制备及其应用研究[D];武汉理工大学;2010年
6 谢君;活性矿粉对沥青混合料水稳性能的影响[D];武汉理工大学;2011年
7 孔令然;就地热再生沥青混合料耐久性研究[D];大连理工大学;2010年
8 贾建峰;连续配筋混凝土路面面层与基层间沥青混合料功能层研究[D];长安大学;2010年
9 张慧鲜;基于抗剪强度的沥青混合料高温性能影响因素分析及改善措施研究[D];长安大学;2010年
10 尚晋;不同温度和轮载下沥青混合料车辙数值模拟[D];华中科技大学;2009年
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