端面状态对沥青混合料强度影响分析研究

摘要

无侧限抗压强度试验是路面材料性能评价的重要方式之一,其结果的准确程度直接影响路面结构和材料设计的合理性和准确性。以往规范试验中发现,试件端面不可避免地受到摩擦的影响,而不同的端面约束下混合料试件破坏时抗压强度及破坏形式均是不同的。本文主要研究不同端面状态下混合料破坏时抗压强度及破坏形式的不同,并对其进行解释。
　　 试验表明,对于径高比1:1的沥青混合料试件,端面未处理与端面蜡封处理过的抗压强度的比值在0.5～0.9之间,且两者的破坏形式有很大的差异。运用数字图像测量技术同步测量获得的代表面水平和竖向位移场解释了三种不同端面状态下破坏形式的不同；通过对规范规定的径高比1:1端面不处理试件、径高比1:1端面蜡封试件和径高比1:1.5端面不处理试件三种不同状态的平均竖向应变趋于稳定的局部范围比较,发现后两者状态比规范规定的更能反映材料的真实应力应变关系；通过对三者抗压强度数值的比较,发现端面蜡封处理后的强度数值更为保守,最终建议采用径高比1:1端面蜡封这种端面形式。运用数值模拟有限元分析解释了试验中抗压强度数值的不同,并且数值模拟出来的试件破坏形式与试验破坏形式基本一致。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 国内外研究综述

1.2.1 沥青混合料单轴压缩试验[3]

1.2.2 沥青混合料的剪切破坏

1.2.3 端面效应和尺寸效应

1.2.4 数字图像技术

1.2.5 沥青混合料试验数值模拟

1.2.6 沥青路面结构强度理论

1.2.7 沥青混合料强度理论

1.3 研究的内容和方案

第2章 端面状态不同对沥青混合料抗压强度影响试验研究

2.1 无侧限抗压强度试验

2.1.1 材料选择

2.1.2 级配参数

2.1.3 试件尺寸及成型工艺

2.1.4 试验步骤及内容

2.2 无侧限抗压强度试验数据分析

2.3 试验数据的进一步分析

2.4 沥青混合料的破坏形式

2.5 本章小结

第3章 端面不同处理的混合料抗压强度试验数字图像分析

3.1 数字图像技术

3.2 试验试件成型

3.2.1 试件的成型

3.2.2 试件钻芯

3.3 数字图像测量分析

3.3.1 数字图像测量系统

3.3.2 沥青混合料试件局部变形测量的原理及注意事项

3.3.3 蜡封处理对试样变形的影响

3.3.4 单轴压缩试验位移场分析比较

3.3.5 沥青混合料试样无侧限抗压强度

3.4 本章小结

第4章 端面不同处理的混合料抗压强度试验数值模拟

4.1 有限元简介

4.1.1 有限元方法简介

4.1.2 ANSYS程序简介

4.2 有限元分析

4.2.1 有限元建模

4.2.2 采用径高比1:1端面不处理试件应力应变数据的有限元分析

4.2.3 采用径高比1:1端面蜡封处理试件应力应变数据的有限元分析

4.3 本章小结

第5章 总结和展望

5.1 总结

5.2 需进一步解决的问题

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果