沥青路面整体结构模量与路面摩阻系数的关系研究

摘要

我国公路行业发展十分迅速，伴随交通事故发生的频率也成上升趋势。诚然，引发交通事故的原因是多方面的，但路表抗滑性能差是其中一个重要原因，而轮胎与路面间的摩擦系数对路面抗滑性能有着直接的关系。国内对于路面摩擦系数的测量较为简单，测试结果不精确，因此，拟研发出一台能实时测量模拟轮胎—路面相互作用系统中接触面摩擦力的动态摩擦力测试仪，测定实时的滚动、滑动摩擦系数及长期荷载作用下抗滑性能的变化，显得十分重要。本文利用新研发的路面摩擦测试仪，研究沥青路面整体结构模量与路面摩阻系数的关系，研究成果对于提高路面抗滑性能，降低安全事故具有良好的指导意义。具体研究如下:
　　研发和测试一种新型擦系数测试仪。选取路面结构、速度、荷载为设计参数，设计研制一种新型的摩擦系数测试仪，并通过机械性调试与试验性调试来验证仪器的安全性及可行性。
　　沥青路面结构层整体抗压回弹模量测试。试验选取路面各结构层类型，然后确定各结构层的级配，并基于规范规定的试验方案，对各个结构层进行抗压回弹模量试验，测试其抗压回弹模量，并通过相应公式，换算出路面整体结构模量。
　　利用新研发的路面摩擦测试仪，在设定的上部荷载和行车速度作用下，对三种基层类型的路面结构进行了路面摩擦系数的测定，得出路面整体结构模量与路面滚动摩擦系数和滑动摩擦系数之间的关系:
　　(1)随着整体结构模量的增大，路面滚动摩擦系数逐步减小;随着行车速度增大，路面滚动摩擦系数在不断减小，且当路面整体结构模量增大时，路面滚动摩擦系数减小的趋势愈加明显;随着上部荷载的增加，路面滚动摩擦系数逐步增大，且当路面整体结构模量增大时，路面滚动摩擦系数增大的趋势减弱。
　　(2)随着整体结构模量的增大，路面滑动摩擦系数逐步减小;随着行车速度增大，路面滑动摩擦系数在不断减小，且当路面整体结构模量增大时，路面滑动摩擦系数减小的趋势愈加明显;随着上部荷载的增加，路面滑动摩擦系数逐步增大，且当路面整体结构模量增大时，路面滑动摩擦系数增大的趋势减弱。

目录

声明

摘要

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 抗滑性能的研究

1．2．2 路面摩擦系数测试仪

1．2．3 综上所述

1．3 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

第二章 沥青路面摩擦系数测试仪开发

2．1 工作原理及技术参数

2．1．1 摩擦仪工作原理

2．1．2 摩擦仪预期性能目标

2．2 摩擦仪基本构造

2．2．1 仪器总体结构图及视图

2．2．2 仪器硬件构造

2．2．3 仪器软件介绍

2．3 设计难点及解决办法

2．3．1 减小仪器整体振动

2．3．2 提高测量数值精度

2．3．3 仪器安全性能

2．4 摩擦仪的相关调试

2．4．1 机械性调试

2．4．2 试验性调试

2．5 摩擦仪的标准使用方法

2．5．1 准备工作

2．5．2 设定诸元

2．5．3 数据收集及关闭仪器

2．6 本章小结

第三章 路面各结构层类型选取及其抗压回弹模量

3．1 路面各结构层类型选择

3．1．1 路面面层

3．1．2 路面基层

3．1．3 路面底基层

3．2 抗压回弹模量

3．2．1 抗压回弹模量试验

3．2．3 路面整体模量的换算

3．3 本章小结

第四章 沥青路面整体结构模量与路面滚动摩阻系数的关系

4．1 试验参数设定

4．1．1 试验轮胎类型选取

4．1．2 试验轮胎压

4．1．3 试验温度

4．1．4 模量因素

4．1．5 速度因素

4．1．6 荷载因素

4．2 正交试验设计

4．2．1 三因素三水平试验表

4．2．2 正交试验其他参数

4．3 滚动摩擦系数测定

4．3．1 整体结构模量对滚动摩擦系数的影响

4．3．2 速度对滚动摩擦系数的影响

4．3．3 上部荷载对滚动摩擦系数的影响

4．4 本章小结

第五章 沥青路面整体结构模量与路面滑动摩阻系数的关系

5．1 试验参数设定

5．1．1 试验轮胎类型选取

5．1．2 试验轮胎胎压

5．1．3 试验温度

5．1．4 模量因素

5．1．5 速度因素

5．1．6 荷载因素

5．2 正交试验设计

5．2．1 三因素三水平试验表

5．2．2 正交试验其他参数

5．3 滑动摩擦系数测定

5．3．1 整体结构模量对滑动摩擦系数的影响

5．3．2 速度对滑动摩擦系数的影响

5．3．3 上部荷载对滑动摩擦系数的影响

5．4 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

致谢

参考文献

在学期间发表的论著及参与的科研项目