[硕士]重载道路长寿命沥青路面设计轴载分析

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内容简介

　　[硕士]重载道路长寿命沥青路面设计轴载分析　　学科专业:道路与铁道工程　　授予学位：硕士 　　学位授予单位：湖南大学　　学位年度：2007　　 随着我国公路建设的迅速发展，沥青路面的早期损坏普遍、使用年限低的问题口益突出，逐渐成为进一步发展的主要制约。国外实践表明，长寿命沥青路面是解决路面早期损坏问题，提高路面使用年限的有效手段。在我国，长寿命沥青路面的理论与实践则刚刚起步。　　 本文针对我国重轴比例大、超限超载普遍的交通荷载特点，采用基十力学理论的分析方法及BISAR计算程序，在分析长寿命路面典型结构力学响应的基础上，探讨了重载作用下长寿命沥青路面的路面损伤与荷载的关系，提出了适用十重载道路长寿命沥青路面的轴载换算公式。通过建立具体路段的轴载分布模型，考虑轴载累计的疲劳效应，对十重载道路长寿命沥青路面，校验了国外一般采用的80kN设计轴载的适用性，选取了合理的设计轴载。　　 计算与分析表明，重载可以引起长寿命沥青路面土基顶面压应变及沥青层底拉应变大幅度增加，导致路面结构出现永久变形及疲劳开裂破坏。重载道路长寿命沥青路面的路面损伤与荷载4次方关系并不适当，轴载换算因次应较有较大的增加，以土基顶面压应变为设计指标时理论推荐值为4.33，以沥青层底拉应变为设计指标时理论推荐值为5.75。同时，国外一般采用的80kN设计轴载，远不能满足我国重轴比例大、超限超载普遍的长寿命路面设计年限40年的要求。对十本文示例，路面可承受的累计当量轴次仅有49x10“次，使用寿命10.1年。另外，设计轴载与交通组成有关，重载道路长寿命路面设计轴载应考虑轴载累计的疲劳效应，对十本文示例，考虑疲劳效应，与路面使用寿命40年对应的设计轴载约为115 kN，大十国外现行80kN标准。

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