基于风险理的沥青混合料材料参数控制标准确定方法的研究

论文摘要

马歇尔试验的体积参数和力学参数是我国检验评定沥青混合料性能的重要参数,现有研究均是基于小样本试验进行的。但是由于矿料颗粒形状尺寸的不规则、成型过程中颗粒空间分布的随机性,导致了材料参数固有的离散性,使得室内试验结果与实际生产的沥青混合料的试验结果存在着较大的差异。因此传统的小样本检验方法难以满足沥青混合料各参数的检验要求,更无法深入的开展沥青混合料检验评定标准的研究。为此,本文采用大样本试验方法,研究了沥青混合料各参数的分布规律,在此基础上,探求基于风险理论的沥青混合料材料参数控制标准的确定方法,开展了沥青混合料参数检验评定新方法的探索,主要工作包括以下几个方面:首先,通过对原材料及其生产过程中变异性的分析确定了沥青混合料各参数变异性产生的原因,说明了材料参数变异存在的必然性,提出采用大样本试验方法进行沥青混合料性能分析。其次,考虑级配走向、不同级配和不同生产条件对沥青混合料各参数的影响,选取六组密级配沥青混合料进行了大样本试验,并对各参数进行分布拟合,确定了其分布规律。研究显示,毛体积相对密度、沥青饱和度的分布规律可以用二参数威布尔分布更好的表征,而空隙率、矿料间隙率、稳定度和流值可以用三参数威布尔分布更好的表征。使用威布尔分布的峰值处对应的参数值能比正态分布的均值更好的表征沥青混合料各参数的分布情况。在上述研究的基础上,基于风险理论,分别对单、双侧的质量控制参数建立了风险模型,提出了以可靠度为评价指标的质量控制标准的确定方法,并对所得质量控制指标的效益进行了分析。最后,为了保证提出的模型能达到更好的使用效果,进行了沥青混合料参数检验评定新方法的探索。提出了均值的检验标准f a和最小值(最大值)的检验标准f min( f max)。本文在沥青混合料变异性分析、参数分布规律研究、基于风险理论的沥青混合料材料参数控制标准的确定方法以及沥青混合料材料参数检验评定新方法等方面做了一系列研究,将促进沥青混合料材料参数检验评定方法的研究和发展。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 沥青混合料评价指标的研究
• 1.2.2 评价指标与路用性能的关系
• 1.2.3 评价指标分布规律的研究
• 1.2.4 风险理论在路面中的应用
• 1.3 本文的主要研究内容
• 第2章 试验简介及沥青混合料变异性分析
• 2.1 引言
• 2.2 变异性评价方法
• 2.3 原材料性质
• 2.3.1 集料的性质
• 2.3.2 矿粉的性质
• 2.3.3 沥青的性质
• 2.4 级配组成设计
• 2.5 试验方法
• 2.6 试验结果及分析
• 2.6.1 试验结果
• 2.6.2 试验结果分析
• 2.7 本章小结
• 第3章 沥青混合料材料参数分布规律研究
• 3.1 引言
• 3.2 分布规律模型
• 3.2.1 指数分布
• 3.2.2 正态分布
• 3.2.3 对数正态分布
• 3.2.4 威布尔分布
• 3.2.5 瑞利分布
• 3.3 拟合优度评价方法
• 3.4 沥青混合料体积参数分布规律
• 3.4.1 毛体积相对密度分布规律
• 3.4.2 空隙率分布规律
• 3.4.3 矿料间隙率分布规律
• 3.4.4 沥青饱和度分布规律
• 3.5 沥青混合料力学参数分布规律
• 3.5.1 稳定度分布规律
• 3.5.2 流值分布规律
• 3.6 基于威布尔分布的沥青混合料各参数评价方法的探讨
• 3.7 本章小结
• 第4章 基于风险理论的沥青混合料材料参数控制标准的确定方法
• 4.1 引言
• 4.2 风险理论简介
• 4.2.1 风险的定义
• 4.2.2 风险的特性
• 4.3 风险模型的建立
• 4.3.1 威布尔函数的基本性质
• 4.3.2 基于威布尔分布的单侧风险模型的建立
• 4.3.3 基于威布尔分布的双侧风险模型的建立
• 4.4 风险模型分析
• 4.4.1 均方差 DX 不变
• 4.4.2 变异系数? 不变
• 4.4.3 变异系数? 变小
• 4.5 风险模型的应用
• 4.5.1 变异系数? 的计算
• 4.5.2 基于风险理论的沥青混合料材料参数控制标准的确定
• 4.6 基于风险理论的沥青混合料材料参数控制标准的效益分析
• 4.7 本章小结
• 第5章 沥青混合料材料参数检验评定新方法探索
• 5.1 引言
• 5.2 沥青混合料材料参数检验评定新方法的建立
• 5.2.1 小样本可疑数值检验方法简介
• 5.2.2 沥青混合料马歇尔试验结果的初步处理
• 5.2.3 沥青混合料材料参数检验评定新方法
• 5.3 应用举例
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 读硕士学位期间发表的论文及其它成果
• 致谢