【硕士】ISAC防治半刚性基层沥青路面反射裂缝的研究与应用【2007】

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内容简介

　　学科专业：道路与铁道工程　　授予学位：工学硕士　　学位授予单位：东南大学　　学位年度： 2007年　　目前应用于反射裂缝防治的措施有很多，但是这些防裂措施有的没有合理的经济性，有的虽然在某些条件F有良好的效果，但在面对复杂的环境变化和交通条件时，使用情况却不尽如人意。　　伊利诺斯人学的Mukhtar和Dempsey提出了一种叫ISAC(Interlayer Stress AbsorbingComposite)的新型防治反射裂缝的复合材料。ISAC是一种三层的“三明治”式结构，上层采用高劲度的玻纤格栅，中间为橡胶沥青粘弹性膜，下层为低劲度的土T织物，三层材料协同T：作防治反射裂缝。在国外这种材料已经成功应用在实际工程中，在国内研究还是刚刚起步。为了将其应用于半刚性基层沥青路面反射裂缝的防治，对此开展了相关研究。　　利用ABAQUS通用有限元程序模拟在交通荷载作用下ISAC防治半刚性基层反射裂缝的情况，并利用断裂力学中应力强度因子的概念和Paris公式对其进行了分析。主要进行了以下工作：　　1、ISAC的防裂机理研究　　计算了各类夹层(包括ISAC)防裂路面与未防裂结构在裂缝扩展各个阶段的应力强度因子。对比分析了玻纤格栅和sAMl的防裂效果，指出了玻纤格栅和SAMI防裂失效的原因。对比了ISAC和玻纤格栅，ISAC和SAMI防裂的效果，揭示了ISAC防裂的作用机理。　　2、ISAC防裂效果的影响因素研究　　在实际路面中，影响因素很多，因此对这些影响因素的研究非常必要。通过计算ISAC各层不同模量以及不同的基层、面层模量下裂缝尖端的应力强度因子变化情况，研究了这些因素对防裂效果的影响趋势和影响程度，为ISAC选材与路面结构设计提供参考。　　3、ISAC防裂的疲劳寿命研究　　利用疲劳断裂力学中的Paris公式，对ISAC防裂的半刚性基层沥青路面进行疲劳寿命预估，并与其它夹层防裂结构的疲劳寿命进行对比。并且从Paris公式出发，推导出折减疲劳断裂参数C的方法，得到可以表征ISAC和其它夹层防裂效果的综合疲劳断裂参数，从而分析影响疲劳断裂的各因素并比较ISAC与各类防裂夹层的防裂效果。　　4、实例分析　　引用了一些ISAC的应用实例，以说明ISAC的有效性。　　

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