论文题目: 旧沥青路面上的罩面抗裂系统评估研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 道路与铁道工程
作者: 艾伊塞尔纳吉德
导师: 胡长顺,郑传超
关键词: 沥青路面,反射裂缝,纤维加筋沥青混凝土,复合结构沥青罩面系统,断裂力学
文献来源: 长安大学
发表年度: 2005
论文摘要: 现今使用的罩面层设计程序主要基于减少沥青路面的应力、应变的理念来进行。但是，如果旧沥青路面裂缝太多，这些裂缝可能会在设计寿命内迅速地反射到新罩面层。开裂沥青路面上的加铺层遭到迅速破坏已成为一个严重问题，而越来越受到研究人员的关注。普通沥青罩面并不是开裂的沥青路面有效的修复方法，旧沥青路面的裂缝会扩展到罩面层，这就是所谓的反射裂缝问题。 本文分析沥青混凝土的抗裂特性，测定其开裂产生和裂缝扩展的参数，特别关注旧沥青路面上的加筋沥青混凝土的案例；分析了沥青路面的裂缝扩展机理，提出了几种沥青罩面抗裂系统，包括使用玻璃纤维加筋材料。 本文研究了三种不同复合结构抗裂罩面系统，包括普通复合结罩面构抗裂系统（AK／AC）、玻璃纤维加筋复合结构罩面抗裂系统（AK／GFRAC）和格栅加筋复合结构罩面抗裂系统（AK／GGRAC）。本文的创新点之一就是更好地解释了多层沥青罩面的裂缝扩展，在本文中称之为复合结构抗裂罩面系统。应用了两种不同的方法来加筋沥青罩面：第一种是在热拌沥青混合料（HMA）里掺加切断玻璃纤维以改善罩面层性能称为三维加筋：第二种是通过玻璃格栅来加筋罩面层。 本研究进行了沥青混合料设计试验，三点弯曲试验和疲劳裂缝扩展试验。提出断裂潜能的概念，确定了普通沥青混凝土和加筋沥青混凝土的临界应力强度因子(KIC)。确定了每一种抗裂系统的裂缝扩展速率，对开裂的过程也进行了分析。 研究结果表明，加筋材料改善了沥青混凝土的抗裂性能。加筋材料对抵抗裂缝产生的贡献要比对抵抗裂缝扩展的贡献更加有效。复合结构罩面抗裂系统，是解决旧开裂路面罩面产生反射裂缝问题的一个有效措施。本文运用断裂力学（FM）理论和有限元方法（FEM），计算分析了抗裂罩面在裂缝尖端附近区域的应力强度因子。确定Paris定律的断裂力学参数A-和n-值。结合试验结果和数值计算结果预测了沥青抗裂系统的设计寿命。最后，本文提出了一套方法来评估抗裂沥青罩面的使用效果，以便在实际中选择行之有效的沥青罩面厚度和加筋类型。
论文目录:
摘要
Abstract
第一章 概述
1.1 问题的提出
1.2 叙利亚、中国与其它国家的研究概况
1.3 本文的主要研究内容及方法
第二章 抗开裂沥青罩面系统的修复技术评估
2.1 抗裂沥青罩面系统
2.2 纤维加筋沥青混凝土抗裂系统
2.3 格栅加筋沥青混凝土抗裂缝系统
2.4 抗开裂系统的测试方法
2.5 本章小结
第三章 沥青路面反射裂缝分析理论
3.1 反射裂缝现象的描述
3.2 沥青路面裂缝扩展机理分析
3.3 断裂力学在沥青路面中的应用
3.4 本章小结
第四章 试验方案与基本试验
4.1 原材料特征及级配组成
4.2 试验方案
4.3 普通和玻璃纤维沥青混凝土马歇尔试验研究
4.4 本章小结
第五章 普通和加筋沥青混凝土静态抗裂试验研究
5.1 无切缝的试件三点弯曲试验
5.2 有预切缝的试件三点弯曲试验
5.3 本章小结
第六章 普通和加筋沥青混凝土抗裂动态试验研究
6.1 疲劳裂缝扩展试验的试件类型与试验条件
6.2 疲劳裂缝扩展试验结果分析
6.3 疲劳裂缝扩展试验结论
第七章 基于试验和有限元方法的抗裂罩面系统寿命预估
7.1 利用 FEM方法计算应力强度因子
7.2 Paris定律中参数A-和n-值的确定
7.3 利用分析方法计算沥青混凝土罩面的疲劳寿命
7.4 结果分析和结论
第八章 主要结论及进一步研究问题
8.1 主要结论
8.2 进一步研究的问题
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表的论文
发布时间: 2006-11-06
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标签：沥青路面论文; 反射裂缝论文; 纤维加筋沥青混凝土论文; 复合结构沥青罩面系统论文; 断裂力学论文;