课题1：重交通柔性路面结构设计方法研究;课题2：轮胎接地压力分布实测及轮载作用下沥青层内的应力应变实测;课题3：实测轮载作用下水泥混凝土沥青罩面层的力学响应分析

摘要

本文在已有的沥青路面结构设计方法的基础上，进一步完善了同济大学孙立军教授提出的基于性能的沥青路面结构设计方法，并强调路面结构合理模量组合、强调实验室材料参数和现场材料参数统一的基本设计理念，并将其应用到重交通沥青路面的结构设计中。然后在对广东省已有高等级沥青路面损坏路况调查的基础上，进行总结分析，提出了适宜于广东气候特性和轴载特性的核心路面疲劳方程及相关设计参数，并首次将沥青混合料的抗剪切强度应用到沥青路面的结构设计中。 利用上述的成果，借助依托工程，本文设计了适用于重交通的4种路面结构，并进行了8．Skm试验路的摊铺和检测，完善了柔性基层路面各结构层的施工技术和检测手段。 试验路摊铺的研究成果认为，级配碎石的摊铺，其弯沉与承载板检测须待其达到自然干燥状态下进行，并应注意其合适的压实厚度；施工过程控制中，应强调各结构层的压实度，不应过分依赖弯沉指标来控制施工质量；沥青路面施工质量的检测，建议应以施工过程中最不利位置的检测为主，如每天的施工接缝、停机等料、混合料温度变化等位置，随机抽检只应在此基础上增加进行；进行沥青混合料级配组成设计、确定摊铺和碾压工艺时，需要切实考虑施工单位的施工机械水平和原材料性质等等。 本文在自己开发的轮胎接地压力测试仪的基础上，测量了轻型货车最常用的6．5-16型轮胎与重型货车最常用的11．O-20型轮胎，包括不同的轮胎花纹，不同的使用年限，在不同负荷以及不同胎压下的轮胎与路面的接地压力。 本文的主要结论是： 1)目前已有的轮胎接地压力测试设备总有这样那样的不足，所测得的结果也难免有些偏差。因此，开发经济实用的轮胎接地压力测试装置，更准确的测量轮胎接地压力的大小和分布，对道路工程领域的相关研究十分必要。 2)实际上，只要实验室有相关的加载实验设备，改变一些部件尺寸，同样可以进行本文所描述的测试仪的开发，因此本研发装置很适合推广。 3)测量结果显示，不同型号、同样型号不同花纹的轮胎，其接地压力的分布有很大的区别。 4)测量结果显示，不同负荷、或者同样负荷不同胎压、或者同样负荷同样胎压但轮胎的使用年限不同，其接地压力的分布有很大的区别。 本文在自己开发的轮胎接地压力测试仪的基础上，测量了轻型货车最常用的6．5-16型轮胎与重型货车最常用的11．0-20型轮胎，在不同负荷以及不同胎压下的接地压力。根据这些测试数据，结合旧水泥混凝土路面沥青加铺层的结构特性，应用三维有限元计算工具，计算了不同情况下，水泥混凝土板沥青加铺层的力学响应。 本文的主要结论是： 1．同一轮胎，不同的轮胎负荷，或者相同的负荷不同的胎压，其接地压力的分布有很大差异，并表现出明显的非均匀分布特性。 2．水泥混凝土板沥青加罩层内的力学响应，不仅仅与轮胎负荷有很大关系，当负荷相同时，胎压的不同，甚至是否考虑轮胎花纹间隙，沥青层的受力都有明显的差别。 3．轻型货车，尤其当其超载时，对沥青加罩层的影响不容忽视，甚至并不小于重型货车额定荷载的情形。 4．旧板的裂缝是否具有宽度，会明显影响沥青层的受力。 5．沥青罩面层厚度的增加，对其受力十分有利。 6．沥青罩面层模量的变化对其受力有一定的影响，但这种影响没有厚度变化的影响明显。 7．板底脱空对沥青加罩层有十分明显的负面作用，特别需要予以处治。

目录

课题1：重交通柔性路面结构设计方法研究

内容摘要

1概述

2重交通柔性路面结构设计方法

3试验路路面结构设计

4试验路路面结构常规材料设计

5施工技术要点和检测标准

6试验路铺筑及检测

7本研究阶段总结

课题2：轮胎接地压力分布实测及轮载作用下沥青层内的应力应变实测

内容摘要

1概述

2轮地压力的静态测试仪研制

3轮胎接地压力的测量

4结论及展望

课题3：实测轮载作用下水泥混凝土沥青罩面层的力学响应分析

内容摘要

1概述

2轮胎接地压力的实测及其力学分析模型

3加罩结构的有限元计算模型确定

4加罩结构层的力学响应分析

5结论与展望

致谢

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