基于加速加载试验的沥青路面车辙发展规律研究与数值模拟

摘要

车辙病害是我国沥青路面的主要病害形式之一，不仅在温度较高的南方，在诸如辽宁省的北方寒冷地区，车辙病害也较为常见。为了控制沥青路面路表车辙，核心便是对使用期内路面车辙发展规律进行准确预估。实际路面车辙影响因素复杂，且众多影响因素相互叠加，采用单纯的室内试验难以模拟实际路面所处环境及受力情况，而路面长期性能观测研究又耗时太长。相比而言，加速加载试验既能更为真实的模拟路面所处环境和受力状况，又可以在在较短的时间内获得路面使用性能变化数据，近年来被广泛应用到路面材料和结构设计研究中。因此，加速加载试验是目前车辙发展规律研究的一个较为先进可靠的研究手段。本文的主要研究内容包括：
　　（1）对MLS66加速加载试验相关条件参数、环境因素模拟方式及数据测量方法进行了简要介绍，以不同路面结构抗车辙试验数据为基础，对不同路面结构类型的车辙发展规律进行了分析，总结了车辙深度发展趋势和断面形态变化特点，进而确定了车辙主要影响因素。
　　（2）采用多元回归分析手段，建立了加速加载试验条件下的车辙深度预估模型，并依据试验结果确定了车辙隆起系数，认为隆起系数值与面层厚度有关，并给出了隆起系数值的范围。为使预估模型适用于其他条件，论文对基于车辙等效的轴载和车速换算进行了研究，确定了车辙轴载换算和车速换算标准，应用到预估模型中。
　　（3）采用ABAQUS有限元软件，通过数值模拟的方式，对高温条件下高速公路半刚性基层结构车辙发展规律进行了模拟，采用动态蠕变试验获得了结构面层材料的蠕变试验数据，确定了蠕变方程参数，将计算结果和试验结果进行比对，验证数值模拟方法的可靠性。

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第1章 绪 论

1.1课题背景及研究意义

1.2国内外的研究现状及分析

1.3主要研究内容

1.4主要技术路线

第2章 MLS66加速加载试验介绍

2.1加速加载设备MLS66介绍

2.2基于MLS66的加速加载试验简介

2.3本章小结

第3章 加速加载试验车辙发展规律分析

3.1试验路结构形式

3.2沥青路面加速加载试验车辙数据分析

3.3加速加载试验现象分析

3.4本章小结

第4章 基于加速加载试验的半刚性基层沥青路面车辙预估模型的建立

4.1沥青路面车辙影响因素分析

4.2半刚性基层沥青路面永久变形预估模型的建立

4.3车辙隆起变形的分析

4.4基于车辙等效的轴载换算

4.5车辙预估模型速度修正

4.6车辙预估模型建立

4.7本章小结

第5章 沥青路面车辙数值模拟

5.1加速加载试验条件分析

5.2沥青层蠕变参数确定

5.3结构层弹性参数确定

5.4有限元模型的建立

5.5有限元计算结果及分析

5.6本章小结

结论

参考文献

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致谢

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