加铺碎石过渡层减少路面反射裂缝研究

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1、山东大学硕士学位论文摘要随着我国经济的迅速发展，高等级公路的里程不断增加，沥青混凝土路面由于平整性好、行车平稳舒适、噪音低等优点在公路建设中得到广泛应用。而半刚性基层具有强度高、稳定性好及刚度大等特点，被广泛用于修建高等级公路沥青路面的基层或底基层。在目前的国道主干线建设中，半刚性基层沥青路面是主要的路面结构形式。甚至有些低级路面也采用半刚性材料做基层。但同时其又容易产生干缩裂缝和低温收缩裂缝，在交通荷载的重复作用下，半刚性基层中的这种收缩裂缝很容易扩展到沥青面层而形成反射裂缝。其结果是破坏了路面的整体性，影响了道路的使用品质

2、，更为严重的是裂缝的存在使得路表雨水有可能通过裂缝渗入土基，从而削弱了路基的强度和稳定性，导致路面的早期破坏。本文的方法是采用大型有限元计算软件对加铺级配碎石基层半刚性路面结构进行多种参数模拟计算，通过改变材料的温缩系数、模量等观察面层和基层的应力变化，讨论半刚性路面在各种不利温度场作用下，温度应力在结构内部分布情况，计算观察级配碎石层是怎样使半刚性层减缓产生温度反射裂缝的。同时将断裂力学理论与有限元相结合。对于在温度荷载作用下路面裂缝的扩展，引入断裂力学相关理论，考虑裂缝尖端应力奇异性，以便更接近于路面材料破坏的真实情况。因

3、此结合道路工程实际情况，引入断裂力学的分析方法，研究路面结构中裂缝的扩展规律及其相关影响因素将具有非常重要的理论意义和实际应用价值。关键词：半刚性基层反射裂缝应力强度因子温度场断裂力学山东大学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofoureconomy,thehighgradepavementmileagehasbeingincreasing．Theasphitpavementhasbeenwidelyusedinmadconstructionbecauseofthegoodlevelin

4、g，acal"beingsteadycomfortandlownoise．11地semi—rigidbasecoursehasalsobeenwidelyusedasthepavementbaseandsubbaseintheItigllgradepavementconstructionbecauseofthemorepowerfulstrength，beRerstabilityandhighrigity．Nowdays，thesemi—rigidbasecoursehasbecomethemainformintheconst

5、ructionofthebackbonelinesoftheNationalhighways．Evensomelowgradepavementsalsousethesemi-rigidbasematerialasthebase．However,thesemi—rigidbaseCanhaveeasilyrapturebymuchdrynessandlowtemperature．Sothroughreduplicatevehicleload，theseinteriorfractureswillextendtoexterioras

6、phalttobetheReflectiveCracking．111eresultisthatthewholeusagequalityhasbeenbrokenandmoreseriouslytherainwatercallfiltertothesubgradethoughthecrack．Therefor,weakenedtheroadbedstabilityhasbeenweakened．andcausetheroadhasbeenbrokenearlier．HereIusetheFEMcalculationsoftwar

7、etocalculatepavementstructure埘thfullgradegravellyinterlayerbychangingthecoefficientofthermalshrinkageandthemodulusofthematerial．ThoughthatweCallanalyzestressamongbottomofsB_rfaeeasphaltlayerandtopofsemi-rigidbase．Undereverykindofdisadvantageoustemperaturefielddiscus

8、sthethermalstressdistributioninthestructure．Atthe．sametimewecanobservehowthegradedgravelcanreducethereflectivecracking．simultaneity，combin