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柔性基层沥青路面疲劳寿命分析

高智杰  
【摘要】: 传统的半刚性基层沥青路面,由于基层刚度大、透水性较差,面层反射裂缝多,路面易过早发生疲劳开裂现象。由此,在考虑用级配碎石铺筑路面基层,可以从一定程度上减轻以上病害,深入分析柔性基层沥青路面的疲劳特性有着积极意义。本文通过调查分析,室内试验与理论分析,在考虑柔性基层非线性承载力的基础上,系统地研究分析了柔性基层沥青路面的疲劳特性。提出了适合河南地区的柔性基层沥青路面疲劳特性的非线性分析方法,对柔性基层沥青路面的机构分析有重要的理论价值。 本文依托河南省科技项目《河南柔性基层沥青路面非线性结构设计研究》,在对国内外柔性基层沥青路面的路面结构和设计方法进行分析的基础上,对级配碎石柔性基层的非线性承载力特性进行了分析,在基层非线性承载力条件下的沥青结构内应力、应变进行了深入计算分析,并深入分析了柔性基层沥青路面的疲劳寿命。得出在路面结构有限元分析中用迭代计算法确定柔性级配碎石基层内各点回弹模量的方法,能更准确的描述级配碎砾石基层非线性承载力的特性。同时,考虑温度影响,根据疲劳损伤累积理论,分析计算了柔性基层沥青路面的疲劳寿命。计算结果表明,柔性级配碎石基层由于其非线性承载力特性,其疲劳寿命比其基层线性承载力特性时的疲劳寿命长约25%。 论文成果对柔性基层沥青路面结构分析的应用提供了重要的科学依据,并对路面结构设计、分析具有一定的参考价值。


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