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《长安大学》 2012年
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基于加速加载响应的柔性基层沥青路面设计指标与参数研究

庄传仪  
【摘要】:随着交通量的迅猛增长以及重载、超载情况的加剧,高速公路沥青路面早期损坏严重,不仅影响了运营的安全,而且使得路面使用寿命大幅降低。通过对国内外沥青路面破坏类型和使用性能的调查,针对重交通条件下路面结构和材料的适应性,认为柔性基层沥青路面结构是解决重载沥青路面早期损坏的有效技术手段。然而,柔性基层沥青路面与半刚性基层沥青路面结构不同,特别是在重载交通作用下,路面结构和材料的破坏状态和损坏机理更加复杂多样。因此,针对目前重载交通条件,如何在现有的技术条件下,解决柔性基层沥青路面结构设计理论与方法所涉及的设计指标、设计参数与控制标准等关键技术问题,成为道路界亟待解决的技术难题。 基于此,本文借助可移动直线式足尺路面加速加载实验设备,通过铺筑具备动力响应观测条件的柔性基层足尺直道试验路和野外实体工程生产试验路,进行结构模拟实验和长期性能观测。通过室内试验测试了典型沥青混合料的动态模量参数、通过重复加载三轴试验测试了级配碎石和路基土的动态压缩回弹模量;采用分层FWD弯沉检测法反算了试验路各结构层的现场模量,建立了现场FWD反算模量和室内动态模量的换算关系;基于实测的路面结构力学响应分析,提出了与重载柔性基层沥青路面力学响应相适应的材料参数。根据对京沪高速公路鲁苏省界计重收费站收集的静态称重数据的分析,基于车辆类型分类标准,建立了山东省重载交通高速公路的轴载谱,提出了用于重载沥青路面的设计代表轴载。通过沥青层不同深度处的温度和沥青层层底拉应变的相关性分析,确定了沥青层疲劳分析的代表温度,采用多参数回归法,建立了山东省沥青路面疲劳分析温度预估方程,给出了沥青层疲劳分析路面温度小时温度分布频率 基于柔性基层沥青路面损坏类型和破损机理分析,提出以沥青层层底拉应变作为路面结构设计指标,以路表剪应力作为沥青层材料设计的验算指标值,前者控制沥青层自底而上的疲劳开裂,后者防止沥青层发生自顶向下(Top-Down)纵向开裂。通过对足尺直道试验路沥青层层底拉应变响应的连续观测,结合加速加载直道试验路路面损坏程度,确定了现场密级配沥青混合料的疲劳极限应变水平。通过现场热拌沥青混合料重塑试件的室内小梁疲劳试验和Weibull函数预估,得出沥青混合料室内疲劳极限应变水平,进而确定现场路面沥青混合料疲劳极限和实验室试件疲劳极限的应变比;综合国内外沥青混合料室内疲劳极限水平和国外长寿命沥青路面结构疲劳极限分析,确定了几种典型沥青混合料的现场疲劳极限应变水平;依据Miner法则,利用足尺路面加速加载试验实测数据,修正了室内沥青混合料疲劳寿命预估方程。 基于加速加载响应的路面材料参数、道路环境参数及设计轴载,结合现场路面沥青混合料疲劳极限应变水平和材料的抗剪强度,初步构建了防止沥青层开裂的柔性基层沥青路面设计框架,并给出了柔性基层沥青路面设计流程和步骤,推荐了重载交通条件下粒料基层沥青路面的结构层适宜厚度。
【学位授予单位】:长安大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:U416.217

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 徐吉存;庄传仪;叶亚丽;宋小金;;基于正交设计的粒料基层沥青路面力学响应影响因素灰熵分析[J];中外公路;2013年04期
2 庄传仪;叶亚丽;王林;;级配碎石基层沥青路面FWD反算模量换算系数[J];重庆大学学报;2014年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李頔;级配碎石材料力学特性和设计方法研究[D];长安大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈少幸;张肖宁;徐全亮;孟书涛;;沥青混凝土路面光栅应变传感器的试验研究[J];传感技术学报;2006年02期
2 廖公云;路畅;黄晓明;;沥青路面结构力学响应的分层检测与分析[J];东南大学学报(自然科学版);2010年05期
3 申爱琴,李祝龙,王江帅,刘福明,张奇;稳定砂土类半刚性材料温缩性能研究[J];公路;2000年03期
4 申爱琴,张登良,胡保存,冯明怀,胡春年;陕西省路面设计参数研究[J];公路;2001年11期
5 林绣贤;关于沥青混凝土路面设计中抗剪指标的建议[J];公路;2004年12期
6 莫介臻,李峰;沥青混凝土路面结构组合力学分析[J];公路;2005年08期
7 苗英豪;王秉纲;;影响沥青混凝土路面的气候因素及评价指标研究[J];公路;2007年03期
8 王旭东;低噪声沥青路面结构设计研究[J];公路交通科技;2003年01期
9 李海军,黄晓明;重载条件下沥青路面按弯沉等效的轴载换算[J];公路交通科技;2004年07期
10 颜利;周晓青;李宇峙;邵腊庚;;基于直道足尺车辙试验的沥青路面重载轴载换算方法研究[J];公路交通科技;2006年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 孙旭峰;路面加速加载试验设备装配与使用技术[D];长安大学;2011年
2 袁峻;级配碎石基层性能与设计方法的研究[D];东南大学;2004年
3 李传林;基于内部传感测量的沥青路面结构试验方法研究[D];长安大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张兴昌;夏锦红;;永久性路面设计理念[J];四川建筑科学研究;2008年04期
2 杨中;柳爱群;侯毅;;沥青混凝土路面离析病害及解决对策[J];四川建筑科学研究;2009年02期
3 龙鳘;;贵州某塑胶标准田径场的施工技术[J];四川建筑科学研究;2009年06期
4 范文孝;孙兆辉;杜二鹏;胡尚军;邓云纲;;水泥稳定碎石基层合理施工养生温度研究[J];四川建筑科学研究;2010年03期
5 江超;二灰碎石路面基层施工分析[J];安徽职业技术学院学报;2005年02期
6 许建设;;高速公路半刚性基层分析[J];安徽职业技术学院学报;2006年01期
7 魏良乐;吴渊;;冷再生技术在安徽105国道改造工程中的应用[J];安徽职业技术学院学报;2009年03期
8 桂向东;;论高速公路建设中的环境保护[J];安徽职业技术学院学报;2009年04期
9 王次升;韩彰;汪锋;;不同级配水泥稳定碎石基层疲劳强度试验研究[J];安徽工程大学学报;2011年04期
10 许琪;旧路拓宽施工技术与工艺[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵楠;马凯;李婷;陈彬磊;;高层中间层隔震结构的非线性动力分析[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
2 赵楠;马凯;陈彬磊;李婷;;超限倾斜结构的弹塑性动力分析[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
3 崔宁;李传平;刘元则;;砖混类建筑垃圾再生骨料应用前景[A];2011年混凝土与水泥制品学术讨论会论文集[C];2011年
4 陈秀东;;对高速公路服务区延伸服务功能的探讨[A];中国公路学会高速公路运营管理分会2011年度年会暨第十八次全国高速公路运营管理工作研讨会论文集[C];2011年
5 袁穗波;陈彰德;;洞庭湖湿地生物多样性:丰富度、管理与保护[A];2011年中国农业系统工程学术年会论文集;海峡两岸农业学术研讨会论文集;长沙市第五届自然科学学术年会农学研讨会论文集[C];2011年
6 杭天明;魏鹏;李海波;;嵌挤密实型沥青混合料组成设计与路用性能[A];科技创新 绿色交通——第十一次全国城市道路交通学术会议论文集[C];2011年
7 王爱霞;刘汉忠;秦晓东;席凤霞;;激光法与筛分法测试粗泥沙颗粒误差分析[A];第三届全国河道治理与生态修复技术交流研讨会专刊[C];2011年
8 舒健骅;张亚红;尹俊杰;宋庆新;丛日晨;余文;;北京城市公园维护管理费用标准研究[A];2011北京园林绿化与生物多样性保护[C];2011年
9 姚爱玲;郑鹏飞;;沥青混合料压缩动态弹性模量试验方法与影响因素[A];2010年海峡两岸材料破坏/断裂学术会议暨第十届破坏科学研讨会/第八届全国MTS材料试验学术会议论文集[C];2010年
10 吕梦周;马凯;唐绍雪;赵楠;胡正平;李蕊;贺阳;;中间层隔震结构的地震响应分析[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅱ)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 甄晓霞;大跨径钢桥桥面铺装体系力学行为研究[D];华南理工大学;2010年
2 王宏;毛竹林生态型模式施肥应用研究[D];北京林业大学;2011年
3 庞世红;夹层玻璃等效厚度研究[D];中国建筑材料科学研究总院;2009年
4 苏斌;GIS支持下的城市地价空间分布与土地集约利用研究[D];解放军信息工程大学;2010年
5 王骁;纳米蒙脱土改性沥青及其混合料的流变特性研究[D];武汉理工大学;2010年
6 付玉;纳米蒙脱土改性沥青及沥青混合料老化特性研究[D];武汉理工大学;2010年
7 孙潮;钢管混凝土格构柱与桁拱轴力弯矩相关曲线研究[D];福州大学;2009年
8 李皓玉;车辆与路面相互作用下路面结构动力学研究[D];北京交通大学;2011年
9 路永婕;重载汽车与路面相互作用动力学研究[D];北京交通大学;2011年
10 陈榕;土工格栅加筋特性及其加筋结构计算方法研究[D];大连理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李媛媛;MAC改性沥青SMA在高等级公路罩面中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
2 朱国凯;泰安市农村公路典型路面结构研究[D];山东科技大学;2010年
3 王钊;桩—锚杆支护结构可靠性研究[D];山东科技大学;2010年
4 房闯刚;重载交通普通公路长寿命路面典型结构研究[D];郑州大学;2010年
5 赵鹏;基于模糊物元的中小型水电站增容改造方案研究[D];郑州大学;2010年
6 王大宝;土壤固化剂稳定细粒土路用性能试验研究[D];郑州大学;2010年
7 刘利亚;钢筋混凝土短梁受剪承载力可靠度分析[D];郑州大学;2010年
8 王会杰;基于变形控制的复合地基变刚度概念设计研究[D];郑州大学;2010年
9 翟永亮;地铁车站基坑桩撑支护体系m法设计参数研究[D];郑州大学;2010年
10 夏富友;基于结构检算的公路混凝土旧桥承载力评价方法研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱志铎;郝建新;赵黎明;;交通荷载作用下粉土路基变形特性分析[J];地下空间与工程学报;2009年05期
2 黄文雄;谭利英;许成祥;;长寿命沥青路面结构力学性能的三维有限元分析[J];长江大学学报(自然科学版)理工卷;2008年03期
3 周卫峰;李彦伟;张秀丽;马骉;;基于振动成型的级配碎石路用性能及设计标准[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2009年03期
4 李勇政,杨晖,邓奇春;沥青路面典型结构力学计算参数敏感性分析[J];湖南交通科技;2004年03期
5 向坤山;;动载作用下半刚性路面动力响应的三维有限元模拟[J];湖南交通科技;2006年03期
6 莫石秀;马骉;王秉纲;;级配碎石基于CBR的关键筛孔合理范围确定[J];广东公路交通;2006年01期
7 袁谱;王端宜;;长寿命沥青路面结构参数变化的三维有限元分析[J];广东公路交通;2006年02期
8 胡俊锋;张荣辉;骆少明;;移动荷载下复合路面的数值分析[J];广东工业大学学报;2008年01期
9 胡珊,任瑞波,王树森,栾海,王哲人;具有碎石基层的半刚性沥青混凝土路面的非线性有限元分析[J];公路;2003年10期
10 李长江,栾海,张宏伟;级配碎石柔性基层设计参数的研究[J];公路;2004年07期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 贾侃;半刚性基层材料的疲劳特性研究[D];长安大学;2008年
2 王修山;级配碎石基层沥青路面材料与结构特性研究[D];长安大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈少幸;张肖宁;徐全亮;孟书涛;;沥青混凝土路面光栅应变传感器的试验研究[J];传感技术学报;2006年02期
2 苏新国,倪富健,赖用满;旧水泥砼路面沥青加铺层反射裂缝试验研究[J];重庆交通学院学报;2005年02期
3 李煦;梁乃兴;;四川、重庆地区公路三级自然区划的探讨[J];重庆交通学院学报;2006年03期
4 赵延庆;叶勤;文健;;围压对沥青混合料动态模量的影响[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2007年06期
5 凌天清,王士杰,许志鸿,吴晓峰;路基土重复三轴试验研究结果及其本构模型[J];重庆交通学院学报;1998年02期
6 谢军,李宇峙,邵腊庚;钢桥桥面沥青混合料铺装结构高温车辙足尺试验研究[J];长沙交通学院学报;2001年01期
7 赵延庆;潘友强;;沥青路面结构内荷载频率分布与变化规律的研究[J];长沙交通学院学报;2007年04期
8 赵延庆;曾辉;黄大喜;;沥青路面力学响应的季节性变化研究[J];长沙交通学院学报;2008年01期
9 王龙,刘东亮;沥青碎石与级配碎石过渡层在防止半刚性基层反射裂缝的对比分析[J];东北公路;2002年04期
10 耿大定,陈传康,杨吾扬,江美球;论中国公路自然区划[J];地理学报;1978年01期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 胡力群;半刚性基层材料结构类型与组成设计研究[D];长安大学;2004年
2 孟书涛;沥青路面合理结构的研究[D];东南大学;2005年
3 王晅;随机荷载作用下柔性路面结构及路基动力响应研究[D];中南大学;2006年
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1 谢水友;轮胎接触压力对沥青路面结构的影响研究[D];长安大学;2003年
2 王娜;南方山区高速公路SMA配比设计及路用性能研究[D];长安大学;2003年
3 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
4 张毅;陕西省高速公路沥青路面车辙成因及对策研究[D];长安大学;2004年
5 傅珍;超载运输对路面结构的损伤研究[D];长安大学;2004年
6 杨瑞峰;高速公路路面功率谱调查测量的研究[D];吉林大学;2004年
7 覃绮平;土基回弹模量影响因素及其相关关系研究[D];长安大学;2005年
8 周勇;高寒地区道路沥青低温性能评价指标继光老化特性研究[D];长安大学;2005年
9 王佳;高速公路沥青路面使用性能评价与预测决策研究[D];长沙理工大学;2006年
10 岳卫民;水泥粉煤灰稳定碎石配合比设计方法及路用性能研究[D];长安大学;2006年
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1 台电仓;沥青路面材料及结构组合设计[J];公路;2000年07期
2 周雷;高性能沥青混合料在济南西外环高速公路上的应用[J];铁道建筑技术;2000年01期
3 李晓明,史景宏;沥青路面施工质量与工艺控制技术[J];公路交通技术;2000年04期
4 雒泽华;沥青路面压实设备的革命[J];建筑机械;2001年07期
5 陈胤甫;浅谈沥青路面拌和法施工质量的保证[J];湖南交通科技;2001年03期
6 谢永彰,程永舟,高飞;半刚性基层沥青路面设计[J];公路与汽运;2001年02期
7 蔡岳雄,朱梦良;高速公路路面结构选型[J];中外公路;2002年04期
8 许润龙,胡文华;昌九高速公路沥青路面养护的思考[J];华东公路;2003年04期
9 黄腊泉;沥青路面常见病害及其防治措施[J];中外公路;2003年02期
10 张宜洛,雷高见;沥青混和料在施工过程中的质量控制方法与措施的研究[J];黑龙江工程学院学报;2003年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王晓光;;重载下沥青路面的力学响应的ANSYS模拟分析[A];北京力学会第17届学术年会论文集[C];2011年
2 程杰;;如何避免沥青路面常见病害的产生[A];土木建筑学术文库(第9卷)[C];2008年
3 钱国超;;江苏高速公路沥青路面“十五”技术回顾与展望[A];江苏省公路学会优秀论文集(2006-2008)[C];2009年
4 孟书涛;;沥青路面早期损坏与结构设计的关系[A];第五届全国路面材料及新技术研讨会论文集[C];2004年
5 张肖宁;;沥青路面技术研究的思考与探索[A];2004年道路工程学术交流会论文集[C];2004年
6 王苗;;沥青路面的预防性养护[A];土木建筑学术文库(第9卷)[C];2008年
7 黄经纬;;浅谈沥青路面再生技术的应用[A];中国公路学会04’学术年会论文集[C];2004年
8 于波;;浅谈沥青路面早损的原因分析及防治措施[A];科技、工程与经济社会协调发展——河南省第四届青年学术年会论文集(下册)[C];2004年
9 沈金安;;引进国外成熟技术实现公路交通新的跨越式发展[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 吴强;;魁道沥青复原剂CAP——在沥青路面的应用[A];海南省公路学会学术交流论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 吴泗珍 谢培宁 刘玉琴;江苏高速公路国内领先国际先进[N];新华日报;2008年
2 本报记者 刘布阳;苏交科:在改制“炼丹炉”中浴火重生[N];中国交通报;2011年
3 杜贵昌;浅谈沥青路面常见病害和预防措施[N];晋中日报;2010年
4 朱振宇;江苏交通科学研究院集成研究打造抗水损沥青路面[N];中国交通报;2011年
5 实习记者 赖囝楠;浙江高速公路沥青路面“换颜”[N];中国交通报;2011年
6 王远洋 孙燕 程佳祺;城市非主干道推广沥青路面[N];蚌埠日报;2009年
7 记者 王远洋 通讯员 陈丁丁;沥青路面封层工效提高近百倍[N];蚌埠日报;2009年
8 朱玉清 谢春霖;市区六条主干道将铺设沥青路面[N];湄洲日报;2009年
9 李闯民;让路面告别“水世界”[N];中国交通报;2002年
10 忻州公路分局 张建强;浅析水对沥青路面造成的破坏及预防措施[N];山西科技报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨博;沥青路面节能减排量化分析方法及评价体系研究[D];长安大学;2012年
2 王虹;基于融雪化冰的传导沥青路面优化设计及粘弹性响应分析[D];武汉理工大学;2010年
3 刘福明;长寿命沥青路面损伤行为及其结构寿命合理匹配研究[D];华南理工大学;2010年
4 刘克非;极端气候下沥青路面破坏机理与修复技术研究[D];中南大学;2012年
5 徐鸥明;长寿命沥青路面设计指标与设计方法研究[D];长安大学;2008年
6 郭红兵;设置开级配大粒径沥青碎石裂缝缓解层的沥青路面抗裂机理研究[D];长安大学;2013年
7 张光海;北方滨海地区沥青路面损伤机理及使用寿命研究[D];大连理工大学;2013年
8 董忠红;重型车辆—沥青路面系统动力响应研究[D];长安大学;2008年
9 张鑫;沥青路面热反射与热阻技术降温机理与应用研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
10 王书云;基于生心理因素的沥青路面性能关键参数研究[D];北京工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张其践;沥青混凝土路面温度与老化梯度特性研究[D];浙江大学;2011年
2 姜华木;再生型沥青路面的研究[D];大连海事大学;2011年
3 薛文;重载作用下沥青路面设计方法研究[D];河北工业大学;2002年
4 蔡云梅;沥青路面水损害——孔隙水压力影响因素的研究[D];新疆大学;2010年
5 孙岩松(Xayasone Xongyongyar);老挝沥青路面气候分区及混合料设计研究[D];长安大学;2010年
6 郭毅;西藏地区柔性粒料基层沥青路面研究[D];重庆交通大学;2010年
7 刘斌清;基于控制反射裂缝的沥青路面复合基层合理结构研究[D];长安大学;2010年
8 孙德栋;重载交通沥青路面结构设计的理论与工程应用[D];大连理工大学;2001年
9 马士宾;低等级公路沥青路面典型结构研究[D];河北工业大学;2002年
10 高智杰;柔性基层沥青路面疲劳寿命分析[D];重庆交通大学;2010年
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