一、关于沥青路面在低温时所引起的收缩裂缝研究(论文文献综述)
于华洋,马涛,王大为,王朝辉,吕松涛,朱兴一,刘鹏飞,李峰,肖月,张久鹏,罗雪,金娇,郑健龙,侯越,徐慧宁,郭猛,蒋玮[1](2020)在《中国路面工程学术研究综述·2020》文中进行了进一步梳理改革开放40多年,中国公路建设取得了举世瞩目的成就,有力地支撑了国家社会经济的高速发展。近年来,与路面工程相关的新理论、新方法、新技术、新工艺、新结构、新材料等不断涌现。该综述以实际路面工程中所面临的典型问题、国家科技奖的技术创新内容、科技部及国家自然科学基金项目、优秀中文权威期刊的论文、Web of Science中的高被引论文的关键词为依据,系统分析了国内外路面工程7大领域的研究现状及未来的发展方向。具体涵盖了:智能环保路面技术、先进路面材料、先进施工技术、路面养护技术、路面结构与力学性能、固废综合利用技术及路面再生技术等。可为路面工程领域的研究人员与技术人员提供参考和借鉴。
郭雨鑫[2](2020)在《干线公路典型路面结构反射裂缝主要影响因素研究》文中研究指明近年来,反射裂缝成为国省干线公路路面的一种主要破坏方式。反射裂缝是指半刚性基层在温度及荷载的作用下产生过大拉应力后形成裂缝,并贯穿到路表的横向裂缝,其不但影响路面的使用性能,严重时也可引起整个系统的失效。为此,本文对反射裂缝的主要影响因素进行了研究,对今后的路面设计具有参考意义。首先,考虑半刚性基层这种路面结构,对国内干线公路的反射裂缝状况进行了文献调研,并以“4cm AC-13上面层+6cm AC-20下面层+20cm5%水泥稳定碎石基层+20cm3%水泥稳定碎石底基层”这种路面结构作为有限元模型的基础。后对反射裂缝产生和发展的力学机理进行了阐述,明确了后文主要影响因素研究的相关指标:模量、温度收缩系数、面层厚度、基面层粘结状态及温度等。其次,对半刚性基层开裂过程进行了有限元模拟,首先应用非线性弹簧单元对基面层粘结状态进行模拟,并验证了其可行性;后选取了不同的温度场条件并叠加车辆荷载,得出基层纵向拉应力的最不利位置在双轮荷载的单轮下方,各因素对其最大值的影响性大小排序为:基层温度收缩系数>温差≈基层动态模量>面层厚度>层间粘结状态>面层动态模量>面层温度收缩系数;研究表明,高模量沥青无法抵抗基层开裂。然后,对反射裂缝的扩展过程进行了有限元模拟,此过程中偏荷载比正荷载更容易引起反射裂缝的扩展,面层出现贯穿裂缝前后基层的裂缝形式由上窄下宽变为上宽下窄。研究表明,面层温度收缩系数对反射裂缝扩展影响最大,面层厚度与动态模量次之,基层动态模量与温度收缩系数影响较小。当沥青材料温度收缩系数不大于1.6×10-5/℃时,可保证面层在24小时降温23.8℃以下时不出现反射裂缝。路面长期使用会促进反射裂缝的扩展,据此提出了使用年限与面层出现裂缝时对应气温下降幅度的关系式。最后,对反射裂缝的防治措施进行了研究,结果表明,基层预裂缝与中间层设置均可防治反射裂缝,但在24小时降温幅度达到15℃以上的情况下并不推荐;此外,推荐采取增加面层厚度与降低面层温度收缩系数相结合的措施,据此提出了二者与路面可承受气温变化值的回归公式。
孙志棋[3](2020)在《基于收缩—松弛竞争机制的沥青混合料低温开裂机理研究》文中研究说明低温开裂是沥青路面常见的三大类病害之一,也是世界性难题,一旦产生不加处置必然诱发严重次生病害,导致道路发生结构性破坏,造成巨大的经济损失。沥青混合料低温开裂是低温收缩、低温松弛和低温破坏三种性能综合作用所引起的,国内外学者对低温性能的表征展开了大量的理论和试验研究,大多研究聚焦在以低温松弛性能或低温破坏性能表征低温性能,导致对沥青混合料低温性能的评价较为片面。因此,低温开裂机理研究是深入且全面地获取沥青混合料低温性能的依据。针对上述问题,本文基于沥青混合料低温开裂机理,系统地研究了环境及材料组成因素对沥青混合料低温性能影响,明确了收缩-松弛竞争关系对其低温性能的作用,考虑沥青混合料黏弹特性,分别实现了对沥青混合料低温松弛性能和低温收缩性能的表征,结合沥青混合料的细观预测模型,量化细观组成及结构对其低温松弛性能和收缩性能的影响,以收缩-松弛在“时间域”内和“空间域”内竞争与低温性能的数理关系诠释沥青混合料的低温开裂机理。为此,本文主要开展了以下研究工作:考虑环境因素对低温开裂的影响,基于广义极值分布模型,分析寒季极端气候的统计特征,指导了试验条件参数的取值,结合环境因素对路面内温度场的分布,确定了研究对象的层位,建立了环境因素中降温速率与沥青混合料低温性能之间的关系;考虑材料组成对低温性能的影响,并结合在役路面使用情况,统一低温性能的评价方法,明确了沥青用量、沥青种类和级配结构对低温性能的影响;从低温开裂机理涉及要素出发,以10种沥青混合料为研究对象,指出收缩-松弛竞争关系决定了其低温性能。基于沥青基材料的黏弹特性,建立黏弹本构与低温松弛性能之间理论关系,实现了对沥青及沥青混合料低温松弛性能的表征,分析了沥青及沥青混合料黏弹特性与低温松弛性能对其低温性能的影响,考虑集料间嵌锁作用与空隙分布特征,基于沥青混合料有效复数模量的细观预测模型,确定了黏弹性嵌锁因子中参数的取值范围,建立了细观模型参数与CT所获取的骨架特征之间关系,量化了沥青混合料细观组成及结构对低温松弛性能的影响。为了深入研究沥青混合料低温收缩特性及其影响因素,借助数字散斑应变测试系统,获取了沥青及沥青混合料的稳态传热下的低温收缩应变,明确了沥青种类与级配类型对沥青混合料低温收缩的影响规律,并分析沥青及沥青混合料低温收缩特性对沥青混合料低温性能的影响;结合细观夹杂理论,通过对比方法优选不同级别分散相材料所适用的细观模型,鉴于粗集料间的相互作用,在优化Mori-Tanaka(MTM)模型参数的基础上统一了不同级配类型沥青混合料的低温收缩应变的预测模型,量化了沥青混合料细观组成及结构对其低温收缩应变的影响;考虑沥青混合料的热物理参数及环境箱内的对流传热特征,通过模拟计算试件表面温度与有效温度,建立了稳态传热与瞬态传热过程中低温收缩应变之间的关系,量化了瞬态传热对低温收缩性能的影响。为了从收缩-松弛竞争机制诠释低温开裂机理,将收缩-松弛竞争分为“时间域”和“空间域”的竞争,在“时间域”内的竞争中,从温度应力的控制方程出发,弥补了既有算法的不足,完成了温度应力与能量累积过程的计算,结合温度应力累积曲线实现对“时间域”内竞争的特征化,分别以强度和能量为低温开裂判据,实现了对沥青混合料低温性能的准确预测,探讨了收缩-松弛在“时间域”和“空间域”竞争的低温开裂机理;构建收缩-松弛竞争指标-单位温度累积应力,以评价低温性能的秩为原则,依据不同温度下的不同指标与低温性能的关系采用逐步型选元法,建立竞争指标与低温性能的数理关系。通过以上研究,揭示了收缩-松弛竞争关系对低温性能的决定作用,提出了沥青混合料低温松弛性能与低温收缩性能的细观预测方法,量化了沥青混合料细观组成及结构对其低温松弛性能和低温收缩性能的影响,建立了收缩-松弛在“时间域”和“空间域”内的竞争与低温性能的数理关系,诠释了收缩-松弛竞争下的低温开裂机理,为抗低温开裂沥青混合料的材料选择与设计提供依据。
朱红[4](2020)在《辽宁省普通公路沥青结合料低温性能设计参数研究》文中研究指明近年来,沥青路面的低温开裂问题受到越来越多的重视,当沥青路面在低温条件下发生缩裂破坏时,不仅影响其路用性能,也进一步加剧了路面的损坏,降低了路面的使用寿命。因此,控制沥青路面的低温缩裂破坏是保证沥青路面使用品质的关键之一。为了提高沥青路面的低温抗裂性能,我国交通部发布的《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2017)中给出了沥青路面的低温开裂预估模型,但对于该预估模型是否适用于辽宁省的沥青路面设计仍需要进一步的研究与验证。因此,本文通过对沥青材料低温性能指标的试验与研究以及对低温开裂预估模型的验证与修正,提出适合于辽宁省沥青材料的低温性能评价指标及低温开裂预估新模型。其主要工作内容如下:第一,采用聚类算法对辽宁省各地区近十年的1月、7月平均气温进行分类,并综合考虑年降水量、地理位置等因素对辽宁省普通公路沥青路面使用性能划分为5个区,并结合对辽宁省各个地区地质情况的调查,确定每个分区的路基土类型。第二,对辽宁省沥青路面常用的五种沥青种类进行沥青材料的低温性能试验,得到沥青的常规指标以及SHRP指标,采用灰关联方法对低温性能评价指标之间的关联度进行分析,得到15℃针入度、针入度指数和15℃延度与SHRP低温指标关联度较好,完善辽宁省沥青材料的低温性能评价标准。第三,通过对沥青材料的粘弹性分析,采用Burgers模型作为研究沥青材料粘弹性的本构模型,通过分析蠕变劲度与时间关系曲线的拟合程度,说明采用Burgers模型对沥青材料进行粘弹性拟合的合理性,通过拟合得到的粘弹性参数可以很好的预测不同时刻沥青材料的蠕变劲度,对辽宁省的沥青路面设计提供参考价值。最后,采用正交试验的方法对影响低温开裂模型的四个参数进行敏感性分析,确定路面设计温度是决定沥青路面低温性能的关键因素。通过调查沥青路面的实际开裂情况对低温开裂预估模型进行验证,在此基础上,对模型进行修正,提出适合于辽宁省沥青路面低温开裂预估新模型。
陈星[5](2019)在《油页岩废渣用于透水沥青路面路用性能及透水功能评价研究》文中进行了进一步梳理透水沥青路面是海绵城市建设中的一项关键技术。开级配磨耗层(OGFC)作为一种透水沥青路面的结构形式,具有抗滑、降噪、排水等优点。然而,开级配磨耗层相对较低的结构强度和使用过程中不可逆的淤塞行为成为制约其发展的关键因素。本文依托国家自然科学基金项目“基于油石固结增强和整体性能提高的沥青路面水损害关键技术研究”与吉林省科技厅项目“海绵城市建设中透水路面淤塞综合防控关键技术研究”,基于季冻区春融季节的气候特性,对油页岩废渣用于透水沥青路面的路用性能及透水功能进行了深入研究,为季冻区透水型路面的结构设计和施工提供理论依据和技术支持。主要研究内容如下:1.油页岩废渣粉/硅烷偶联剂复合改性沥青的性能研究首先通过表面预处理法和直接掺拌法两种工艺制备出油页岩废渣粉/硅烷偶联剂复合改性沥青试样,并基于基础性能试验分别确定表面预处理法和直接掺拌法的最佳制备工艺。然后通过针入度、软化点、延度、旋转薄膜烘箱老化试验、TG热重分析、红外光谱和差式扫描量热等试验,对比表面预处理法和直接掺拌法两种制备工艺,确定油页岩废渣粉/硅烷偶联剂复合改性沥青的最佳制备工艺和性能增强机理。根据基础性能试验发现,两种制备工艺下制备出的油页岩废渣粉/硅烷偶联剂复合改性沥青均具有较好的低温性能、高温性能、感温性能和抗老化性能,直接掺拌法相较表面预处理法有着更好的改性效果。红外光谱试验表明,油页岩废渣粉/硅烷偶联剂复合改性沥青的改性机理不仅仅是物理共混,还有一定的化学改性。2.油页岩废渣替代细集料的透水沥青路面路用性能研究在油页岩废渣粉/硅烷偶联剂复合改性沥青性能研究的基础上,提出一种高强、环保、经济的OGFC沥青混合料NM-OGFC(Novel Material Open Graded Friction Course)的制备方法:利用筛分后的油页岩废渣等比例替换透水型沥青混合料中粒径在4.75mm以下的集料,并加以硅烷偶联剂辅助改性。基于外切中心复合设计方法,对NM-OGFC沥青混合料的油石比、硅烷偶联剂掺量、拌合温度和击实次数四种影响因素进行优化,确定NM-OGFC沥青混合料的最佳制备工艺。通过马歇尔试验、车辙试验、低温劈裂试验、低温小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验、春融稳定度试验和松散试验等路用性能试验,对NM-OGFC沥青混合料的路用性能进行验证。试验数据表明NM-OGFC沥青混合料具有良好的路用性能,证实了采用油页岩废渣替代混合料中细集料的可行性,也表明了油页岩废渣用于替代细集料比用于改性沥青有着更好的经济性和路用性能。3.油页岩废渣替代细集料的增强机理研究首先通过离散元数值模拟对透水沥青路面结构受力机理进行探讨,确定透水沥青路面的结构受力特性和主要承载粒径。然后根据油页岩废渣填充沥青砂浆性能试验、BET试验、电镜扫描试验、沥青吸持率试验、界面沥青饱含率试验和粘附界面原位观测试验系统地对油页岩废渣与沥青的吸附行为进行深入研究。试验结果表明油页岩废渣替代细集料的透水沥青路面的增强机理是由于油页岩废渣表面孔隙结构较为发育,介孔形状多样,具有独特的层柱状连通构造和细胞状结构触角,提高了沥青与集料的吸附面积,并在粘附界面形成了“爪膜”结构,进而改变了沥青与集料的结合方式,提高了沥青砂浆自身性能,从而使得透水沥青混合料的宏观力学性能显着提高。4.透水沥青路面在季冻区中的淤塞行为试验研究通过筛分法对春夏两季路表淤塞物进行了采集分析,研究了春夏两季路表淤塞物的粒度特征,发现不同路表淤塞物粒径分布的差异性与日均交通量、区域、环境、天气、季节以及路表材质类型和凹凸程度有很大关系。尤其是严寒季冻区的春夏两季,粒径分布差异特别明显,这是由于在严寒季冻区的冬季抛洒的防滑砂引起淤塞物粒径的整体提高。基于这一特征,建立起严寒季冻区春夏两季淤塞行为模拟试验系统,提出了相关实验参数和试验方案。然后基于季冻区春夏两季淤塞行为模拟试验系统及熵权法,提出室内淤塞行为模拟试验的综合评价指标—淤塞系数。通过对比透水系数损失率、空隙率损失率、质量增加率曲线,发现综合三种评价指标得到的淤塞系数具有较好的客观性、有序性以及合理性。5.油页岩废渣替代细集料的透水沥青路面淤塞特性研究针对季冻区春夏两季不同的淤塞行为,在春夏两季淤塞行为模拟试验系统的基础上,对基质透水沥青混合料、SBS改性透水沥青混合料和NM-OGFC沥青混合料的两季淤塞行为进行了深入探讨。通过Mistcherlich生长模型对双季环境下透水沥青混合料的淤塞行为进行研究,建立起透水沥青路面的Mistcherlich淤塞模型,量化了透水沥青混合料的淤塞过程。其中,最大淤塞程度和淤塞速率可以作为评价指标量化透水路面的淤塞进程。通过对比两项指标,发现了油页岩废渣替代透水沥青混合料中的细集料可以有效改善孔隙的分布,减少了自由沥青堵塞空隙的概率,有效提高了沥青混合料抵抗淤塞行为的性能。通过对比两季的淤塞模型,发现春夏两季透水沥青路面的淤塞行为存在两种淤塞模式:一种是春季快速淤塞行为,另一种是夏季缓慢沉积淤塞行为。最后,基于熵-灰关联理论,确定影响春季透水沥青路面淤塞行为的关键粒径为砂质淤塞物,粒径范围在150μm1180μm,从而为更好地满足透水沥青路面透水功能持久性要求的设计提供了参考。
秦周傲宇[6](2020)在《基于RFPA的低温沥青路面反射裂缝扩展机制研究》文中研究指明沥青混凝土路面结构反射裂缝所带来的沥青路面结构破坏问题是我国许多地区亟待解决的问题。尤其是在我国高寒地区,道路工程造价高,修复工作也会有较大的难度。所以研究如何减缓反射裂缝形成的概率以及减轻沥青路面结构破坏程度是很有必要的。但是由于路面结构的特殊性,采用室外试验的方法会带来很多不便之处,也很难对整体结构的破坏水平进行评估。通过文献总结发现在试验方面缺乏实测数据以及裂缝结构对反射裂缝扩展的影响,因此本文依托于工程实例,采用RFPA(Realistic Failure Process Analysis)数值模拟的方法对低温环境下降温速率、裂缝间距、裂缝倾角对反射裂缝形成及扩展规律进行了探究。研究结果如下:(1)使用RFPA温度版,考虑到沥青路面结构的材料非均匀性,采用与工程实际一致的结构参数建立了典型的双层结构模型。结合相关工程实测数据观察了降温速率分别为1℃、2℃、4℃条件下反射裂缝的形成及扩展规律。得到相关结论如下:随着降温速率的增大,沥青面层结构中出现的破裂单元数越多即破坏程度越大,究其原因是因为较快的降温速率所产生的温度应力会大于路面结构的传热能力,导致大量温度应力不能及时传至基层。所以在工程实际中应尽量选择热传导能力较好的面层材料,或者在快速降温的时间段内在路表铺设一些减缓温度冲击的材料(草席、塑料布等)。(2)在基层中预制了不同间距的裂缝研究了基层结构中裂缝间距对反射裂缝扩展机制的影响。结果表明,随着预设裂缝间距的不断增大其裂缝间的应力水平也是不断增大的,但是大间距模型中的大部分应力会使得裂缝向着基层结构中扩展,只有小部分应力用于形成反射裂缝。所以在工程实际中建议对基层结构材料的选取进行一定的优化,增加基层材料的抗裂性能是非常必要的。(3)考虑到裂缝分布会对整体结构稳定性产生影响,预制了五种不同倾角的模型。在低温作用下可以发现,随着预制裂缝倾角的增大,整体路面结构的稳定性也越强,反射裂缝在面层出现的位置会出现一定的差异性。反射裂缝形成时的倾斜角度与预制裂缝倾角成正比关系。同时通过RFPA温度版的模拟结果可以看到当裂缝倾角增大时,面层表面处的破坏程度会降低,而面层结构中部位置处的破坏程度会明显的增大。并且面层破坏范围近似为预设裂缝角度范围的一半。最后试验还表明,在基层结构中预制倾角较大的裂缝可以一定程度上减小裂缝出现的概率。这为实际中沥青路面的防治工作提供了一个新的思路。
刘芳[7](2019)在《半刚性基层沥青路面裂缝处治技术研究》文中提出半刚性基层具有强度高、稳定性好、刚性大、建设成本低等优点,但同时裂缝问题一直是困扰道路科研和建设者的难题,因此半刚性基层沥青路面裂缝的处治是当前实际工程中亟待解决的问题。论文在对沥青路面典型病害路段进行调查的基础上,总结了该沥青路面裂缝的破坏特征和类型,分析了裂缝形成机理。针对裂缝的破坏特征和类型,得出裂缝处治材料需满足的性能要求,通过在乙烯基酯树脂中添加15%、25%、35%、45%、55%的聚氨酯,并加入适当的交联剂与稳定剂制备共混聚合物裂缝修补材料,探究聚氨酯不同掺量对共聚混合物裂缝修补材料黏度、压缩强度、拉伸强度、伸长率、拉伸模量、黏结强度以及经不同时间老化的拉伸强度等性能指标的影响规律,最终选出裂缝修补材料技术指标优异的聚氨酯掺量。通过原试件和修补试件低温劈裂和低温弯曲,冻融劈裂与浸水马歇尔试验对比研究,得出聚氨酯掺量为35%与45%时,对沥青混合料裂缝修复效果较好,且性能修复可达到原沥青混合料的80%以上,同时考虑经济性,建议聚氨酯掺量选用35%,修补效果较好。最后,通过实际工程应用,提出了一套高效的全深处治施工工艺,经取芯检测表明,基层和面层的检测指标均满足设计要求,该修补材料及处治工艺实际效果良好。
朱玉琴[8](2019)在《半刚性基层沥青路面设计控制指标研究》文中研究说明半刚性基层沥青路面是我国高速公路最主要的路面结构形式,本文的研究对象是半刚性基层沥青路面设计控制指标。在路面结构力学分析的基础上验证了半刚性基层的耐久性,因而该类型路面结构在设计中仅需控制面层性能的发展,也即可以使用性能指标作为该类型路面结构的设计控制指标。在沥青面层性能分析的基础上确定了半刚性基层沥青路面的典型破损类型,进而针对典型破损类型分别研究构建了性能预测模型,为修正和完善半刚性基层沥青路面力学经验设计法打下基础。首先,以江苏省高速公路为例,分析了半刚性基层沥青路面的性能和结构强度在交通荷载作用下的衰退规律,并采用单因素分析法分析各项性能指标与累计当量轴载作用次数之间的相关性,确定了占破损比例极高的横向裂缝和随路龄显着增长的车辙是半刚性基层沥青路面的典型破损类型,且二者与累计当量轴载作用次数相关性显着。其次,利用有限元分析了江苏省在不同季节下的路面温度场,根据温度场确定了3个特征气候(春秋、夏、冬)结合4种半刚性基层沥青路面典型结构组成12种工况,根据ABAQUS建立的温度场确定不同层位在不同特征气候下的实际温度,利用室内试验测得不同级配混合料的动态模量,根据动态模量主曲线计算得到各层实际温度下的动态模量,作为结构力学响应计算的输入参数。采用ABAQUS软件模拟计算了12种工况中的半刚性基层沥青路面在竖直移动荷载下的动力响应,分析了路面纵向水平弯拉应力,横向水平弯拉应力和剪应力在路面结构内的分布规律;对比研究了行车速度、温度、材料模量和路面结构等力学响应影响因素。根据分析得到的动载下的基层弯拉应力水平计算半刚性基层疲劳寿命,结果表明半刚性基层在使用期内不会发生因荷载引起的疲劳破坏,可认为是永久性结构层。然后,根据江苏省高速公路交通量、气候条件和材料性能,对MEPDG进行了车辙预测模型的本地化标定,获得了适用于江苏高速公路半刚性基层沥青路面结构的车辙预测模型标定系数。结果表明标定后的MEPDG车辙预估模型的预测相对误差为14.59%,优于我国新规范预测中车辙预测模型的预测相对误差42.3%和标定前MEPDG车辙预测模型的预测相对误差187.7%。接着,对半刚性基层沥青路面另一个典型破损的横缝进行深入研究,通过对未养护路段的横缝出现的路龄、每公里横缝数量发展速率及通车5、10、15年后的横缝间距等指标进行多元因素分析,确定了影响横向裂缝产生和发展的显着影响因素为交通量,路面各层位混合料类型,改性沥青层厚度,路面总厚度和基层类型。通过横缝间距与交通量的相关性研究中发现交通量显着影响基层收缩裂缝反射至路面形成横向裂缝的速度和进程,但影响程度随着基层开裂的能量逐步释放,裂缝逐渐反射至路表的过程的而逐渐减弱。采用与横缝间距相关性显着的复合断裂能作为评价路面材料抗裂能力的指标,最终综合累计当量轴载作用次数,路面厚度和复合断裂能建立了分阶段的横缝间距预测模型。
宋明轩[9](2017)在《水泥混凝土路面裂缝的数值分析及疲劳寿命研究》文中进行了进一步梳理随着我国对基础设施投入的不断加大,水泥混凝土路面作为主要的路面形式得到广泛应用。目前交通趋于重载化,水泥混凝土路面一旦出现裂缝会加速路面板的破坏。我国对水泥混凝土路面板裂缝的研究主要集中在裂缝成因和补救措施方面,对于裂缝扩展对疲劳寿命影响的研究不够深入,而且并没有考虑温度荷载作用对裂缝扩展的影响。因此,开展温度与荷载耦合作用下水泥混凝土路面裂缝扩展的研究具有重要意义。本文基于ABAQUS有限元分析平台,建立了水泥混凝土路面结构的三维数值模型,分别研究了裂缝长度、荷载作用、温度与荷载耦合作用以及超重轴载对裂缝扩展的影响,同时也对影响裂缝扩展和路面疲劳寿命的因素做了相应的敏感性分析,为水泥混凝土路面的抗裂设计和疲劳寿命预估提供合理依据。本文研究的主要内容及结论如下:1.以断裂力学的基本理论为基础,研究了裂缝的扩展机理及临界破坏形式;将温度作用引入到裂缝分析的研究中,并实现了太阳辐射和气温—对流热交换的用户子程序的施加,保证了运算结果的真实性和可靠性。2.针对温度与荷载作用的6种不同工况,每组工况考虑9种不同裂缝长度以及6种超载作用,分别建立了路面结构的三维模型,并以应力强度因子作为评价指标,对比了6种工况下的计算结果,研究了裂缝扩展的规律。研究发现,偏荷载作用下裂缝扩展程度较正荷载作用下严重;温度与荷载的耦合作用加剧了裂缝的开裂扩展,且低温条件下更为严重,夏季中午高温时刻裂缝没有张开型扩展趋势;超载的作用极大地加速了裂缝的开裂。3.求得不同工况下的等效应力强度因子并进行曲线拟合,通过Paris公式进行积分获得路面板的疲劳寿命。研究发现,路面板疲劳寿命随着裂缝的扩展而减少,偏荷载作用下的疲劳寿命略大,而温度与超载的耦合作用使得疲劳寿命急剧降低,在实际中应予以避免。4.通过对面层厚度、模量等影响因素的敏感性分析,发现增加面层厚度、基层模量、以及底基层厚度和模量可以有效减缓裂缝开裂,增加水泥混凝土的疲劳寿命;其中增加面层厚度对疲劳寿命的提升最为显着,而土基参数变化对疲劳寿命影响很小。
李娜[10](2017)在《水泥稳定碎石早期微裂自愈合特性研究》文中进行了进一步梳理水泥稳定碎石可以通过早期微裂形成的微裂缝来降低材料收缩应力,从而有效预防或减轻基层的收缩开裂。在养护后期,微裂缝依靠水泥稳定材料自身的愈合特性随龄期的增长逐渐愈合甚至恢复,不会对路面结构的整体承载力造成严重影响。因此,定量表征水泥稳定碎石材料的愈合过程,掌握不同影响因素下水泥稳定碎石材料的愈合特性及力学性能变化规律,是本文的研究重点。在探讨水泥稳定碎石早期微裂作用机理的基础上,对水泥稳定碎石材料愈合过程的力学特征演化、细观结构特征以及耐久性等方面展开研究。主要研究内容包括:(1)在探讨水泥稳定碎石基层收缩裂缝产生规律的基础上,对微裂技术减轻水泥稳定碎石收缩开裂的作用机理进行研究,通过ABAQUS有限元软件基于室内收缩试验进行水泥稳定碎石早期微裂数值模拟,确定了早期微裂使基层收缩应力峰值降低至材料抗拉强度的临界状态,同时论证了微裂技术减少水泥稳定碎石基层收缩开裂的有效性。(2)通过引入微裂程度的概念来表征水泥稳定碎石早期微裂后材料性能的变化,以抗压回弹模量下降百分率表示。合理控制微裂程度是水泥稳定碎石材料实施微裂后能否出现理想微裂缝,以及出现微裂缝后其力学强度能否自愈的关键。为实现对水泥稳定碎石微裂过程的有效控制,基于响应面法建立了考虑微裂荷载、微裂时间、材料特性等因素耦合工况下的水泥稳定碎石微裂程度控制模型。(3)通过水泥稳定碎石无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量等力学性能试验,对早期微裂后水泥稳定碎石材料的自愈合过程及力学强度变化规律进行了系统研究,采用非线性拟合得到不同微裂时间以及不同微裂程度对材料愈合特性的影响规律,从材料愈合的角度得到了早期微裂对水泥稳定碎石愈合程度影响的临界状态。(4)借助数显式裂缝宽度监测仪KON-FK(B)对微裂缝宽度值进行检测,基于SPSS描述性统计得到不同工况下裂缝宽度的代表值以及裂缝宽度代表值随龄期的变化规律,并采用万向体视显微镜XTZ-05T对裂缝愈合产物成像,利用图像分割技术得到愈合产物对裂缝的覆盖率,通过这一指标来表征早期微裂后水泥稳定碎石的愈合过程,实现了从细观结构的角度分析水泥稳定碎石微裂缝的愈合特性。
二、关于沥青路面在低温时所引起的收缩裂缝研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、关于沥青路面在低温时所引起的收缩裂缝研究(论文提纲范文)
(1)中国路面工程学术研究综述·2020(论文提纲范文)
索引 |
0 引言(长沙理工大学郑健龙院士提供初稿) |
1智能环保路面技术 |
1.1 自净化路面技术(长沙理工大学金娇老师提供初稿) |
1.1.1 光催化技术 |
1.1.2 自清洁技术 |
1.1.3 其他自净化技术 |
1.1.4 自净化路面技术发展展望 |
1.2 凉爽路面技术(长沙理工大学金娇老师提供初稿) |
1.2.1 路面热反射技术 |
1.2.2 相变调温技术 |
1.2.3 其他路面调温技术 |
1.2.4 凉爽路面技术发展前景 |
1.3 自感知路面技术(长安大学蒋玮老师提供初稿) |
1.3.1 基于外部手段的感知技术 |
1.3.2 基于感知元件的感知技术 |
1.3.3 基于自感知功能材料的感知技术 |
1.3.4 自感知技术发展前景 |
1.4 主动除冰雪技术(哈尔滨工业大学徐慧宁老师提供初稿) |
1.4.1 自应力弹性铺装路面 |
1.4.2 低冰点路面 |
1.4.3 能量转化型路面 |
1.4.4 相变材料融冰雪路面 |
1.4.5 主动融冰雪路面研究前景 |
1.5 自供能路面技术(长安大学王朝辉老师提供初稿) |
1.5.1 道路压电能量采集技术 |
1.5.2 道路热电能量采集技术 |
1.5.3 光伏路面能量采集技术 |
1.5.4 路域能量采集技术发展前景 |
1.6 透水降噪路面技术(长安大学蒋玮老师提供初稿) |
1.6.1 透水降噪路面材料组成设计 |
1.6.2 路面材料性能与功能 |
1.6.3 路面功能衰变与恢复 |
1.6.4 透水降噪路面发展前景 |
2先进路面材料 |
2.1 自愈合路面材料(由长沙理工大学金娇老师提供初稿) |
2.1.1 基于诱导加热技术的自愈合路面材料 |
2.1.2 基于微胶囊技术的自愈合路面材料 |
2.1.3 其他自愈合路面材料 |
2.1.4 自愈合路面材料发展展望 |
2.2 聚氨酯混合料(德国亚琛工业大学刘鹏飞老师提供初稿) |
2.2.1 聚氨酯硬质混合料 |
2.2.2 聚氨酯弹性混合料 |
2.2.3 多孔聚氨酯混合料 |
2.2.4 聚氨酯桥面铺装材料 |
2.2.5 聚氨酯混合料的服役性能 |
2.2.6 聚氨酯混合料发展前景 |
2.3 纤维改性沥青(哈尔滨工业大学王大为老师提供初稿) |
2.3.1 碳纤维 |
2.3.2 玻璃纤维 |
2.3.3 玄武岩纤维 |
2.3.4 合成纤维和木质纤维 |
2.3.5 纤维改性沥青发展前景 |
2.4 多聚磷酸改性沥青(哈尔滨工业大学王大为老师提供初稿) |
2.4.1 多聚磷酸改性剂的制备与生产 |
2.4.2 多聚磷酸改性沥青性能 |
2.4.3 多聚磷酸改性沥青混合料性能 |
2.4.4 多聚磷酸改性沥青改性机理 |
2.4.5 多聚磷酸改性沥青与传统聚合物改性沥青对比分析 |
2.4.6 多聚磷酸改性沥青技术发展展望 |
2.5 高模量沥青混凝土(长安大学王朝辉老师、长沙理工大学吕松涛老师提供初稿) |
2.5.1 高模量沥青混凝土的制备 |
2.5.2 高模量沥青混凝土的性能 |
2.5.3 高模量沥青混凝土相关规范 |
2.5.4 高模量沥青混凝土发展前景 |
2.6 桥面铺装材料(长安大学王朝辉老师提供初稿) |
2.6.1 浇注式沥青混凝土 |
2.6.2 环氧沥青混凝土 |
2.6.3 桥面铺装材料发展前景 |
3先进施工技术 |
3.1 装配式路面(同济大学朱兴一老师提供初稿) |
3.1.1 装配式水泥混凝土铺面 |
3.1.2 地毯式柔性铺面 |
3.1.3 装配式路面发展前景 |
3.2 智能压实技术(东南大学马涛老师提供初稿) |
3.3 自动驾驶车道建设技术(同济大学朱兴一老师提供初稿) |
3.3.1 自动驾驶车道建设理念 |
3.3.2 自动驾驶车道建设要点 |
3.3.3 自动驾驶车道建设技术发展前景 |
3.4 大温差路面修筑技术(哈尔滨工业大学徐慧宁老师提供初稿) |
3.4.1 大温差作用下沥青路面性能劣化行为 |
3.4.2 大温差地区路面修筑技术要点 |
3.4.3 大温差地区路面设计控制 |
3.4.4 大温差地区路面修筑技术发展前景 |
4路面养护技术 |
4.1 路面三维检测技术(北京航空航天大学李峰老师提供初稿) |
4.1.1 路面三维检测用于病害识别 |
4.1.2 路面三维检测用于表面构造分析 |
4.1.3 路面三维检测技术的发展前景 |
4.2 人工智能与大数据的智能养护(北京工业大学侯越老师提供初稿) |
4.3 功能性/高性能预防性养护技术(北京航空航天大学李峰老师提供初稿) |
4.3.1 裂缝处治 |
4.3.2 雾封层 |
4.3.3 稀浆封层和微表处 |
4.3.4 碎石封层和纤维封层 |
4.3.5 薄层罩面和超薄罩面 |
4.3.6 预防性养护技术发展趋势 |
4.4 超薄磨耗层技术(华南理工大学于华洋老师提供初稿) |
4.4.1 国内外超薄磨耗层发展历史 |
4.4.2 国内外常见超薄磨耗层技术简介 |
4.4.3 超薄磨耗层材料与级配设计 |
4.4.4 存在问题及发展趋势 |
5路面结构与力学性能 |
5.1 基于数值仿真方法的路面结构力学分析(德国亚琛工业大学刘鹏飞老师提供初稿) |
5.1.1 基于有限元法的路面结构分析研究现状 |
5.1.2 基于离散元法的路面结构分析研究现状 |
5.1.3 未来展望 |
5.2 路面多尺度力学试验与仿真(浙江大学罗雪老师提供初稿) |
5.2.1 基于纳微观分子动力学模拟的多尺度试验与仿真研究 |
5.2.2 基于细微观结构观测的多尺度试验与仿真研究 |
5.2.3 未来展望 |
5.3 微观力学分析(浙江大学罗雪老师提供初稿) |
5.3.1 分析微观力学模型 |
5.3.2 数值微观力学模型 |
5.3.3 未来展望 |
5.4 长寿命路面结构(长沙理工大学吕松涛老师提供初稿) |
6固废综合利用技术 |
6.1 工业废渣(武汉理工大学肖月老师提供初稿) |
6.1.1 钢渣再利用 |
6.1.2 其他工业废渣 |
6.1.3 粉煤灰再利用 |
6.2 建筑垃圾(武汉理工大学肖月老师提供初稿) |
6.2.1 建筑固废再生骨料 |
6.2.2 建筑固废再生微粉 |
6.3 生物油沥青(长安大学张久鹏老师提供初稿) |
6.3.1 生物沥青制备工艺 |
6.3.2 生物沥青改性机理 |
6.3.3 生物沥青抗老化性能 |
6.3.4 生物沥青再生性能 |
6.3.5 生物沥青其他应用 |
6.3.6 生物沥青发展前景 |
6.4 废轮胎 |
6.4.1 大掺量胶粉改性技术(东南大学马涛老师提供初稿) |
6.4.2 SBS/胶粉复合高黏高弹改性技术(华南理工大学于华洋老师提供初稿) |
6.4.3 温拌橡胶沥青(华南理工大学于华洋老师提供初稿) |
7路面再生技术 |
7.1 热再生技术(北京工业大学郭猛老师提供初稿) |
7.1.1 高RAP掺量再生沥青混合料 |
7.1.2 温拌再生技术 |
7.1.3 再生沥青混合料的洁净化技术 |
7.1.4 热再生技术未来展望 |
7.2 高性能冷再生技术(东南大学马涛老师提供初稿) |
7.2.1 强度机理研究 |
7.2.2 路用性能研究 |
7.2.3 微细观结构研究 |
7.2.4 发展前景 |
(2)干线公路典型路面结构反射裂缝主要影响因素研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 反射裂缝的形成过程 |
1.3 国内外研究概况 |
1.3.1 反射裂缝形成的材料因素及控制措施 |
1.3.2 反射裂缝形成的结构因素及控制措施 |
1.3.3 反射裂缝分析预测模型与方法 |
1.3.4 研究现状总结 |
1.4 论文研究内容 |
1.5 主要技术路线 |
第二章 沥青路面反射裂缝影响因素分析 |
2.1 干线公路典型路面结构及反射裂缝状况 |
2.2 路面反射裂缝形成的力学特征 |
2.2.1 半刚性基层温度开裂机理 |
2.2.2 反射裂缝扩展机理 |
2.3 影响反射裂缝的力学参数分析 |
2.3.1 路面结构内部因素 |
2.3.2 外部因素 |
2.4 本章小结 |
第三章 半刚性基层开裂过程的有限元分析 |
3.1 典型路面结构及基本参数 |
3.1.1 路面结构选取 |
3.1.2 路面结构材料基本参数 |
3.2 温度场有限元模型 |
3.2.1 温度场基本理论与假定 |
3.2.2 路面结构温度场模型建立 |
3.2.3 路面结构温度场模型分析 |
3.3 温度及荷载作用下的路面结构有限元模型建立 |
3.3.1 模型建立基本假定 |
3.3.2 路面结构荷载模型建立 |
3.3.3 有限元模型的验证 |
3.4 温度及荷载作用下的路面结构基层受力影响因素分析 |
3.4.1 沥青面层及半刚性基层温度收缩系数的影响 |
3.4.2 沥青面层及半刚性基层动态模量的影响 |
3.4.3 沥青面层厚度的影响 |
3.4.4 日温差的影响 |
3.4.5 粘结状态的影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 反射裂缝扩展过程的有限元分析 |
4.1 温度场有限元模型的建立 |
4.1.1 路面结构及基本参数 |
4.1.2 模型尺寸及参数 |
4.1.3 边界条件及网格划分 |
4.2 温度及荷载作用下的路面结构有限元模型 |
4.2.1 模型基本理论与假设 |
4.2.2 模型尺寸与边界条件 |
4.2.3 温度场(ODB文件)的引入 |
4.2.4 荷载作用模式 |
4.2.5 层间接触单元定义 |
4.2.6 内聚力接触定义 |
4.2.7 单元划分 |
4.3 温度及荷载作用下沥青面层裂缝发展影响因素分析 |
4.3.1 沥青面层反射裂缝发展过程 |
4.3.2 沥青面层及半刚性基层温度收缩系数的影响 |
4.3.3 沥青面层及半刚性基层动态模量的影响 |
4.3.4 沥青面层厚度的影响 |
4.3.5 粘结状态的影响 |
4.4 路面长期使用下沥青面层裂缝发展模拟 |
4.4.1 不同使用年限沥青混合料的内聚力参数 |
4.4.2 不同使用年限沥青混合料的动态模量 |
4.4.3 不同使用年限面层反射裂缝发展分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 干线公路典型路面结构反射裂缝防治措施 |
5.1 预裂缝技术 |
5.1.1 间隔5m预裂缝 |
5.1.2 间隔3m预裂缝 |
5.2 基面层中间层防治反射裂缝 |
5.3 增加沥青面层厚度 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要研究结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 进一步研究的建议 |
致谢 |
参考文献 |
(3)基于收缩—松弛竞争机制的沥青混合料低温开裂机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景和意义 |
1.2 国内外研究现况 |
1.2.1 沥青混合料的低温开裂机理 |
1.2.2 沥青混合料低温性能的表征方法 |
1.2.3 沥青混合料低温性能的影响因素 |
1.2.4 沥青混合料细观力学模拟研究 |
1.2.5 沥青混合料低温抗裂性能研究 |
1.2.6 国内外文献综述的简析 |
1.3 主要研究内容及技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 沥青路面温缩开裂的影响因素分析 |
2.1 试验材料及基本性能 |
2.2 环境因素对沥青混合料低温性能的影响 |
2.2.1 基于寒区气候统计的环境因素特征描述 |
2.2.2 环境因素对沥青路面温度场的影响 |
2.2.3 不同环境因素下的沥青混合料低温性能 |
2.2.4 环境因素与沥青混合料低温性能的联系 |
2.3 沥青混合料的材料组成对其低温性能的影响 |
2.3.1 沥青用量对低温性能的影响 |
2.3.2 沥青种类与级配类型对低温性能的影响 |
2.4 沥青混合料低温开裂的决定因素 |
2.4.1 收缩-松弛性能与低温性能的关系 |
2.4.2 竞争关系对低温性能的决定作用 |
2.5 本章小结 |
第3章 沥青混合料低温松弛特性研究 |
3.1 线性黏弹基本理论 |
3.1.1 线性黏弹本构 |
3.1.2 时间-温度等效原理 |
3.1.3 连续松弛时间谱的确定 |
3.1.4 利用连续松弛时间谱确定离散时间谱 |
3.2 沥青、沥青胶砂及沥青混合料的线性黏弹表征 |
3.2.1 沥青线性黏弹的表征 |
3.2.2 沥青胶砂线性黏弹的表征 |
3.2.3 沥青混合料线性黏弹的表征 |
3.3 沥青混合料低温松弛性能的表征 |
3.3.1 基于黏弹本构对沥青混合料松弛试验过程的计算 |
3.3.2 沥青混合料长、短时松弛性能的表征 |
3.3.3 沥青黏弹特性及松弛性能对低温性能的影响 |
3.3.4 沥青混合料黏弹特性及松弛性能对低温性能的影响 |
3.4 沥青混合料细观组成及结构和松弛性能的关系 |
3.4.1 沥青混合料细观组成的模型参数确定 |
3.4.2 传统有效模量预测方法的缺点及修正 |
3.4.3 基于细观力学沥青混合料有效复数模量的预测 |
3.4.4 沥青混合料细观结构对松弛性能的影响 |
3.5 本章小结 |
第4章 沥青混合料低温收缩特性研究 |
4.1 沥青及沥青混合料低温收缩特性的表征 |
4.1.1 低温收缩特性基本指标的关系 |
4.1.2 沥青及沥青混合料低温收缩试验方法 |
4.1.3 沥青的低温收缩特性对低温性能的影响 |
4.1.4 沥青混合料收缩特性对低温性能的影响 |
4.2 沥青混合料细观组成及结构对其低温收缩特性的影响 |
4.2.1 基于细观力学沥青混合料低温收缩预测模型 |
4.2.2 沥青混合料基体相的低温收缩预测 |
4.2.3 沥青混合料低温收缩的预测 |
4.2.4 沥青混合料细观结构对低温收缩的影响 |
4.3 瞬态传热对沥青混合料低温收缩性能的影响 |
4.3.1 沥青混合料热物理参数的确定 |
4.3.2 沥青混合料瞬态传热与稳态传热间的关系 |
4.4 本章小结 |
第5章 沥青混合料收缩-松弛竞争下的低温开裂机理 |
5.1 沥青混合料收缩-松弛性能“时间域”内的竞争 |
5.1.1 温度应力算法存在的缺点 |
5.1.2 温度应力控制方程的变量统一 |
5.1.3 温度应力及虚累积应变能密度的计算 |
5.1.4 基于温度应力及能量累积过程量化竞争特征 |
5.2 沥青混合料收缩-松弛在“时间域”内竞争的低温开裂机理 |
5.2.1 沥青低温开裂机理 |
5.2.2 沥青混合料的低温开裂机理 |
5.3 沥青混合料收缩-松弛在“空间域”内竞争的低温开裂机理 |
5.3.1 在沥青种类间的竞争 |
5.3.2 在级配类型间的竞争 |
5.4 收缩-松弛竞争关系与沥青混合料低温性能的数理关系 |
5.4.1 不同温度不同指标与低温性能的关系 |
5.4.2 收缩与松弛竞争指标的构建 |
5.4.3 收缩-松弛竞争指标与低温性能的关系 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简介 |
(4)辽宁省普通公路沥青结合料低温性能设计参数研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 沥青的低温开裂研究现状 |
1.2.2 沥青结合料低温开裂预估模型的研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
2 辽宁省普通沥青公路使用性能的气候分区及路基土类型分析 |
2.1 辽宁省自然条件特点 |
2.2 K-均值聚类算法 |
2.2.1 聚类分析的基本理论 |
2.2.2 聚类算法的分类 |
2.2.3 聚类算法中相似性度量 |
2.2.4 K-均值聚类算法 |
2.3 辽宁省普通公路沥青路面使用性能分区 |
2.3.1 辽宁省气候分区考虑因素的确定 |
2.3.2 基于K-均值聚类算法的辽宁省气候分区 |
2.3.3 辽宁省不同自然区土基类型 |
2.4 本章小结 |
3 沥青低温性能试验及分析 |
3.1 沥青常规实验分析 |
3.1.1 试验方法及指标的介绍 |
3.1.2 常规试验结果分析 |
3.2 低温弯曲梁流变(BBR)试验分析 |
3.2.1 弯曲梁流变(BBR)试验 |
3.2.2 蠕变劲度模量试验分析 |
3.2.3 蠕变速率试验分析 |
3.3 本章小结 |
4 沥青BBR试验分析 |
4.1 BBR试验指标的灰关联分析 |
4.1.1 灰关联系统基本原理 |
4.1.2 灰关联分析计算步骤 |
4.1.3 各低温指标的灰色关联分析 |
4.2 沥青BBR试验的蠕变分析 |
4.2.1 Burgers模型的本构关系 |
4.2.2 BBR试验结果的拟合与分析 |
4.3 本章小结 |
5 沥青路面低温开裂预估模型的验证研究 |
5.1 沥青路面低温开裂预估模型的介绍 |
5.1.1 力学经验法 |
5.1.2 回归分析法 |
5.1.3 低温开裂CI模型 |
5.2 沥青路面低温开裂模型参数敏感性分析 |
5.2.1 正交试验 |
5.2.2 低温开裂模型正交试验设计 |
5.2.3 低温开裂模型正交试验结果的敏感性分析 |
5.3 辽宁省沥青路面典型路段裂缝调查 |
5.3.1 本溪市丹霍线裂缝调查 |
5.3.2 沈阳市康平县两孔线裂缝调查 |
5.3.3 沈阳市红永线裂缝调查 |
5.3.4 阜新市哈鸡线裂缝调查 |
5.3.5 营口市岫水线裂缝调查 |
5.4 沥青路面低温开裂模型的验证 |
5.5 沥青路面低温开裂模型的修正 |
5.5.1 沥青路面低温开裂模型中修正系数的确定 |
5.5.2 模型比选 |
5.5.3 沥青路面低温开裂预估新模型实体工程验证 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果 |
致谢 |
(5)油页岩废渣用于透水沥青路面路用性能及透水功能评价研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状及所存在的问题 |
1.2.1 关于透水沥青路面路用性能的研究 |
1.2.2 关于透水沥青路面渗水功能及堵塞机理的研究 |
1.2.3 关于油页岩废渣综合利用的研究 |
1.2.4 所存在的问题 |
1.3 主要研究内容及技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 油页岩废渣粉/硅烷偶联剂复合改性沥青性能研究 |
2.1 概述 |
2.2 试验材料的技术指标 |
2.2.1 油页岩废渣 |
2.2.2 硅烷偶联剂 |
2.2.3 沥青 |
2.3 油页岩废渣粉/硅烷偶联剂复合改性沥青的最佳制备工艺研究 |
2.3.1 直接掺拌法 |
2.3.2 表面预处理法 |
2.4 SOCB复合改性沥青基础性能试验 |
2.4.1 感温性能研究 |
2.4.2 高温性能研究 |
2.4.3 低温性能研究 |
2.4.4 抗老化性能研究 |
2.5 SOCB复合改性沥青TG热失重试验 |
2.6 SOCB复合改性沥青FTIR红外光谱试验 |
2.7 SOCB复合改性沥青DSC差式扫描量热试验 |
2.8 本章小结 |
第3章 油页岩废渣替代细集料的透水沥青路面路用性能研究 |
3.1 概述 |
3.2 油页岩废渣替代细集料的OGFC沥青混合料配合比设计 |
3.2.1 基础材料性能 |
3.2.2 油页岩废渣的制备 |
3.2.3 NM-OGFC沥青混合料的制备 |
3.3 油页岩废渣替代细集料的OGFC沥青路面成型设计因素影响评价 |
3.3.1 中心复合设计简介 |
3.3.2 确定外切中心复合设计方案 |
3.3.3 建立外切中心复合设计模型 |
3.3.4 外切中心复合设计模型有效性分析 |
3.3.5 响应面交互作用分析 |
3.3.6 确定最佳制备工艺方案及验证 |
3.4 油页岩废渣替代细集料的OGFC沥青混合料路用性能研究 |
3.4.1 高温性能试验及结果分析 |
3.4.2 低温性能试验及结果分析 |
3.4.3 水稳定性能试验及结果分析 |
3.4.4 松散性能试验及结果分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 油页岩废渣替代细集料的增强机理研究 |
4.1 概述 |
4.2 基于细观力学的透水沥青路面结构受力机理分析 |
4.2.1 离散元分析理论 |
4.2.2 透水沥青路面二维细观模型的构建 |
4.2.3 透水沥青路面结构受力机理分析 |
4.3 油页岩废渣填充沥青砂浆的力学性能研究 |
4.3.1 油页岩废渣填充沥青砂浆的制备 |
4.3.2 小梁弯曲试验及结果分析 |
4.3.3 间接拉伸试验及结果分析 |
4.4 油页岩废渣单质材料研究 |
4.4.1 BET试验 |
4.4.2 电镜扫描试验 |
4.5 油页岩废渣与沥青的吸附行为研究 |
4.5.1 沥青吸持率试验 |
4.5.2 界面沥青饱含率试验 |
4.5.3 粘附界面原位观测试验 |
4.6 本章小结 |
第5章 季冻区透水沥青路面淤塞行为及其评价方法研究 |
5.1 概述 |
5.2 季冻区路表淤塞物特性研究 |
5.2.1 路表淤塞物采集 |
5.2.2 路表淤塞物的类型及粒径分布 |
5.3 透水沥青路面室内淤塞行为模拟试验 |
5.3.1 研究背景 |
5.3.2 试验方案设计 |
5.3.3 参数选择 |
5.3.4 试验流程 |
5.4 室内淤塞行为的评价指标 |
5.4.1 淤塞行为评价指标 |
5.4.2 熵权法 |
5.4.3 淤塞行为综合评价指标-淤塞系数 |
5.5 本章小结 |
第6章 油页岩废渣替代细集料的透水沥青路面的淤塞特性研究 |
6.1 概述 |
6.2 透水沥青路面室内淤塞模拟试验结果分析 |
6.2.1 春季透水路面淤塞模拟试验结果分析 |
6.2.2 夏季透水路面淤塞模拟试验结果分析 |
6.3 基于Mistcherlich生长模型的透水路面透水衰减特性研究 |
6.3.1 Mistcherlich生长模型 |
6.3.2 双季环境下Mistcherlich生长模型建立 |
6.4 基于熵-灰理论淤塞物粒径对淤塞行为的影响研究 |
6.4.1 不同淤塞物粒径对淤塞行为的影响 |
6.4.2 熵-灰理论 |
6.4.3 基于熵-灰理论关键影响粒径的确定 |
6.5 本章小结 |
第7章 主要结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
附录 |
作者简介及科研成果 |
致谢 |
(6)基于RFPA的低温沥青路面反射裂缝扩展机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 反射裂缝形成和扩展机理 |
1.2.2 沥青路面结构低温开裂研究现状 |
1.2.3 沥青路面结构反射裂缝研究现状 |
1.3 主要研究内容及创新点 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 本文研究的创新点 |
1.4 本文研究技术路线 |
2 RFPA温度版介绍及试验条件选取 |
2.1 RFPA数值模拟软件机理介绍 |
2.2 本构方程与控制方程 |
2.2.1 基本假设与热传导本构方程 |
2.2.2 材料变形本构方程 |
2.2.3 温度场本构方程 |
2.2.4 声发射参数本构方程 |
2.3 RFPA用于沥青路面低温裂缝研究的可行性分析 |
2.3.1 沥青混合料的低温性能及其玻璃化 |
2.3.2 RFPA用于低温温度场的验证 |
2.4 寒区工程实测数据选取 |
3 降温速率对反射裂缝扩展机制的影响 |
3.1 引言 |
3.2 数值模型的建立及边界条件 |
3.3 反射裂缝形成扩展过程应力与声发射分析 |
3.3.1 应力与声发射分析 |
3.3.2 累积声发射分析 |
3.3.3 整体结构声发射分布分析 |
3.4 反射裂缝形成扩展过程及内部温度场分析 |
3.5 反射裂缝形成过程多单元应力与位移变化分析 |
3.5.1 多单元应力状态 |
3.5.2 多单元位移状态 |
3.6 本章小结及相关防治措施 |
3.6.1 本章小结 |
3.6.2 相关防治措施 |
4 低温作用下不同S/T值对反射裂缝扩展机制的影响 |
4.1 引言 |
4.2 数值模型的建立及边界条件 |
4.3 不同S/T条件下应力与声发射分析 |
4.3.1 应力与声发射分析 |
4.3.2 累积声发射分析 |
4.3.3 整体结构声发射分布分析 |
4.4 不同S/T条件下多单元应力与位移变化分析 |
4.4.1 裂缝间应力水平分析 |
4.4.2 内部多单元位移状态分析 |
4.5 本章小结及相关防治措施 |
4.5.1 本章小结 |
4.5.2 相关防治措施 |
5 低温作用下裂缝倾角对反射裂缝扩展影响 |
5.1 引言 |
5.2 数值模型的建立及边界条件 |
5.3 不同裂缝倾角下应力与声发射分析 |
5.3.1 应力与声发射分析 |
5.3.2 累积声发射分析 |
5.4 不同裂缝倾角下反射裂缝形成扩展过程分析 |
5.5 不同裂缝倾角下多单元应力状态分析 |
5.6 本章小结及相关防治措施 |
5.6.1 本章小结 |
5.6.2 相关防治措施 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
在校研究成果 |
致谢 |
(7)半刚性基层沥青路面裂缝处治技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国内研究现状 |
1.2.2 国外研究现状 |
1.2.3 研究现状分析 |
1.3 主要研究内容 |
第二章 半刚性基层沥青路面裂缝调查及形成机理分析 |
2.1 沥青路面裂缝病害调查 |
2.1.1 大广线濮阳段高速公路工程概况 |
2.1.2 调查结果 |
2.2 裂缝形成机理 |
2.2.1 水泥稳定碎石基层开裂机理 |
2.2.2 反射裂缝的产生机理 |
2.2.3 沥青面层裂缝的产生机理 |
2.3 本章小结 |
第三章 裂缝修补材料性能优化研究 |
3.1 裂缝修补材料性能要求 |
3.1.1 黏结性 |
3.1.2 抗拉伸与抗断裂能力 |
3.1.3 抗压缩能力 |
3.1.4 耐久性 |
3.1.5 环保性 |
3.2 原材料及制备方法 |
3.2.1 聚氨酯 |
3.2.2 环氧丙烯酸酯 |
3.2.3 交联剂 |
3.2.4 稳定剂 |
3.2.5 制备方法 |
3.3 试验方法及试验结果分析 |
3.3.1 胶浆黏度 |
3.3.2 压缩性能 |
3.3.3 拉伸性能 |
3.3.4 黏接强度 |
3.3.5 耐老化性 |
3.3.6 环保性 |
3.4 本章小结 |
第四章 修补材料与沥青混合料组合体系路用性能研究 |
4.1 原材料 |
4.1.1 集料 |
4.1.2 沥青 |
4.1.3 矿粉 |
4.1.4 最佳沥青用量与矿料级配 |
4.2 试验方案设计 |
4.3 低温性能 |
4.3.1 低温劈裂试验 |
4.3.2 低温弯曲试验 |
4.4 水稳定性 |
4.4.1 冻融劈裂试验 |
4.4.2 浸水马歇尔试验 |
4.5 本章小结 |
第五章 路面裂缝处治施工工艺研究 |
5.1 路面裂缝全深度处治设备 |
5.2 施工工艺 |
5.2.1 路面清扫与裂缝清理 |
5.2.2 打全深度处治料输送孔 |
5.2.3 下全深度处治料输送管 |
5.2.4 安装注射帽 |
5.2.5 表面封堵 |
5.2.6 全深度处治 |
5.2.7 补焊 |
5.2.8 裂缝表面修整 |
5.2.9 封孔 |
5.2.10 路面清理 |
5.2.11 质量检测 |
5.3 施工质量控制及现场效果 |
5.3.1 施工过程质量控制 |
5.3.2 质量检测 |
5.3.3 质量验收 |
5.3.4 处治效果现场检测 |
5.4 本章小结 |
第六章 主要结论及展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(8)半刚性基层沥青路面设计控制指标研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 路面设计理论与方法 |
1.2.2 对沥青路面破坏类型的研究 |
1.2.3 对性能预测的研究 |
1.3 研究的目的与意义 |
1.4 研究主要内容与技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 主要研究方法与技术路线 |
第二章 半刚性基层沥青路面使用状况分析 |
2.1 整体状况 |
2.1.1 江苏半刚性基层沥青路面路网规模 |
2.1.2 路龄状况 |
2.1.3 交通状况 |
2.1.4 半刚性基层沥青路面结构型式 |
2.2 半刚性基层沥青路面性能状况 |
2.2.1 路面使用性能评价体系 |
2.2.2 路面破损状况特征及发展状况 |
2.2.3 路面车辙特征及发展状况 |
2.2.4 路面平整度特征及发展状况 |
2.2.5 路面抗滑性能特征及发展状况 |
2.3 半刚性基层沥青路面结构强度特征 |
2.3.1 路面结构强度评价方法 |
2.3.2 路面结构强度发展趋势 |
2.4 各项性能与累积轴载的相关性分析 |
2.5 半刚性基层沥青路面养护状况 |
2.5.1 江苏省半刚性基层沥青路面高速公路典型养护方案 |
2.5.2 半刚性基层沥青路面各层位养护比例分布 |
2.6 本章小结 |
第三章 半刚性基层沥青路面结构耐久性研究 |
3.1 竖向移动荷载下沥青路面动力响应模型 |
3.1.1 模型建立 |
3.1.2 动力学响应结果分析 |
3.1.3 动力响应影响因素分析 |
3.2 基层耐久性研究 |
3.3 本章小结 |
第四章 基于MEPDG的半刚性基层沥青路面车辙预测模型 |
4.1 半刚性基层沥青路面车辙预测方法 |
4.1.1 MEPDG对于永久性变形的预测方法 |
4.1.2 中国新规范对于沥青混合料层永久性变形的预测方法 |
4.2 车辙预测模型参数获取 |
4.2.1 代表路段结构信息 |
4.2.2 材料参数 |
4.2.3 交通量数据 |
4.2.4 气候环境数据 |
4.3 MEPDG计算结果分析及模型修正 |
4.3.1 MEPDG的车辙预测结果 |
4.3.2 基于MEPDG车辙预测模型修正 |
4.4 中国新规范中关于车辙的预测 |
4.5 江苏省半刚性基层沥青路面车辙预测模型确定 |
4.6 本章小结 |
第五章 半刚性基层沥青路面横缝间距预测模型建立 |
5.1 横向裂缝类型判别和研究类型划定 |
5.2 横缝间距预测模型参数获取 |
5.2.1 半刚性基层沥青路面横缝状况影响因素 |
5.2.2 断裂能测试及与横缝间距的相关性分析 |
5.3 横缝间距预测模型建立 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要研究结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
博士期间科研成果 |
(9)水泥混凝土路面裂缝的数值分析及疲劳寿命研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 路面常见病害 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 水泥混凝土路面温度场研究现状 |
1.3.2 水泥混凝土路面疲劳性能研究现状 |
1.3.3 路面裂缝研究现状 |
1.4 存在的主要问题 |
1.5 本文主要研究内容 |
第二章 水泥混凝土路面开裂破坏理论研究 |
2.1 断裂力学理论和计算方法 |
2.1.1 裂缝扩展的能量平衡理论 |
2.1.2 裂缝尖端的位移场和应力场 |
2.1.3 应力强度因子K及计算方法 |
2.1.4 裂缝尖端处的奇异单元 |
2.2 水泥混凝土路面开裂过程研究 |
2.2.1 水泥混凝土路面裂缝分类 |
2.2.2 水泥混凝土路面裂缝扩展机理 |
2.3 有限元分析模型 |
2.3.1 水泥混凝土路面裂缝分析模型 |
2.3.2 水泥混凝土路面裂缝模型的基本假设 |
2.3.3 裂缝临界破坏形式 |
2.4 本章小结 |
第三章 水泥混凝土路面温度场理论分析及计算方法 |
3.1 水泥混凝土路面温度场的形成和影响因素 |
3.1.1 水泥混凝土路面温度场的形成 |
3.1.2 水泥混凝土路面温度场的环境影响因素 |
3.2 水泥混凝土路面热传导基本理论 |
3.2.1 温度场和温度梯度 |
3.2.2 傅里叶导热定律 |
3.2.3 导热微分方程 |
3.2.4 路面传热机理分析 |
3.3 水泥混凝土路面温度场计算方法及有限元模型 |
3.3.1 水泥混凝土路面温度场计算方法 |
3.3.2 水泥混凝土路面温度场有限元模型 |
3.4 本章小结 |
第四章 水泥混凝土路面裂缝的数值分析 |
4.1 引言 |
4.2 荷载作用时水泥混凝土路面裂缝分析 |
4.2.1 水泥混凝土路面裂缝扩展分析 |
4.2.2 面层模量和厚度对K值的影响 |
4.2.3 基层模量和厚度对K值的影响 |
4.2.4 底基层模量和厚度对K值的影响 |
4.2.5 土基模量对K值的影响 |
4.3 温度与荷载耦合作用下水泥混凝土路面裂缝分析 |
4.3.1 最不利情况分析 |
4.3.2 温度对应力强度因子的影响 |
4.4 超载作用下水泥混凝土路面裂缝分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 水泥混凝土路面结构疲劳寿命分析 |
5.1 引言 |
5.2 疲劳寿命分析基本理论 |
5.3 水泥混凝土路面疲劳寿命分析 |
5.3.1 荷载作用时路面疲劳寿命计算 |
5.3.2 面层参数变化对疲劳寿命的影响 |
5.3.3 基层参数变化对疲劳寿命的影响 |
5.3.4 底基层参数变化对疲劳寿命的影响 |
5.3.5 土基参数变化对疲劳寿命的影响 |
5.4 温度与荷载耦合作用对路面疲劳寿命的影响 |
5.4.1 温度与荷载耦合作用疲劳寿命计算 |
5.4.2 超载作用时疲劳寿命计算 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间所取得的相关科研成果 |
致谢 |
(10)水泥稳定碎石早期微裂自愈合特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 水泥稳定碎石基层抗裂研究 |
1.2.2 水泥基材料裂缝自愈合研究 |
1.3 主要研究内容和技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 水泥稳定碎石早期微裂作用机理与微裂程度控制研究 |
2.1 水泥稳定碎石基层微裂技术 |
2.2 水泥稳定碎石基层收缩开裂形成机理研究 |
2.2.1 水泥稳定碎石基层收缩开裂机理 |
2.2.2 水泥稳定碎石基层收缩应力的计算 |
2.2.3 水泥稳定碎石基层收缩开裂规律 |
2.3 水泥稳定碎石早期微裂作用机理研究 |
2.3.1 基于静态电阻法的干缩试验 |
2.3.2 水泥稳定碎石早期微裂数值模拟 |
2.3.3 数值模拟结果分析 |
2.4 水泥稳定碎石微裂程度控制方法研究 |
2.4.1 水泥稳定碎石微裂程度影响因素及参数取值的确定 |
2.4.2 水泥稳定碎石微裂程度影响因素显着性分析 |
2.4.3 水泥稳定碎石微裂程度控制模型的建立 |
2.5 本章小结 |
第三章 水泥稳定碎石自愈力学性能试验研究 |
3.1 水泥稳定碎石愈合过程力学性能试验方法 |
3.1.1 水泥稳定碎石愈合过程力学性能试验方案 |
3.1.2 水泥稳定碎石力学性能试验方法 |
3.2 微裂前后水泥稳定碎石力学性能变化规律研究 |
3.3 水泥稳定碎石自愈合力学性能演化过程试验研究 |
3.3.1 水泥稳定碎石自愈合抗压强度演化过程 |
3.3.2 水泥稳定碎石自愈合劈裂强度演化过程 |
3.3.3 水泥稳定碎石自愈合抗压回弹模量演化过程 |
3.4 本章小结 |
第四章 水泥稳定碎石愈合特性细观结构分析 |
4.1 水泥稳定碎石细观结构分析方法 |
4.1.1 微裂缝自愈合机理 |
4.1.2 体视显微镜成像 |
4.1.3 图像分割技术 |
4.2 基于裂缝宽度值的水泥稳定碎石愈合特性分析 |
4.2.1 微裂缝宽度值提取 |
4.2.2 微裂缝宽度值的统计与分析 |
4.2.3 微裂缝宽度值变化规律与愈合特性分析 |
4.3 基于愈合产物生成情况的愈合特性分析 |
4.3.1 愈合产物的观察 |
4.3.2 图像处理与分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论 |
5.1 主要研究结论及创新点 |
5.1.1 主要研究结论 |
5.1.2 创新点 |
5.2 需要进一步解决的问题 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的相关成果 |
致谢 |
四、关于沥青路面在低温时所引起的收缩裂缝研究(论文参考文献)
- [1]中国路面工程学术研究综述·2020[J]. 于华洋,马涛,王大为,王朝辉,吕松涛,朱兴一,刘鹏飞,李峰,肖月,张久鹏,罗雪,金娇,郑健龙,侯越,徐慧宁,郭猛,蒋玮. 中国公路学报, 2020(10)
- [2]干线公路典型路面结构反射裂缝主要影响因素研究[D]. 郭雨鑫. 东南大学, 2020(01)
- [3]基于收缩—松弛竞争机制的沥青混合料低温开裂机理研究[D]. 孙志棋. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [4]辽宁省普通公路沥青结合料低温性能设计参数研究[D]. 朱红. 沈阳建筑大学, 2020(04)
- [5]油页岩废渣用于透水沥青路面路用性能及透水功能评价研究[D]. 陈星. 吉林大学, 2019
- [6]基于RFPA的低温沥青路面反射裂缝扩展机制研究[D]. 秦周傲宇. 绍兴文理学院, 2020(03)
- [7]半刚性基层沥青路面裂缝处治技术研究[D]. 刘芳. 石家庄铁道大学, 2019(03)
- [8]半刚性基层沥青路面设计控制指标研究[D]. 朱玉琴. 东南大学, 2019(05)
- [9]水泥混凝土路面裂缝的数值分析及疲劳寿命研究[D]. 宋明轩. 河北工业大学, 2017(01)
- [10]水泥稳定碎石早期微裂自愈合特性研究[D]. 李娜. 河北工业大学, 2017(01)