【博士】以可靠性为中心的沥青路面维修关键技术研究【2008】

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内容简介

　　学科专业：桥梁与隧道工程　　授予学位：博士　　学位授予单位：长安大学　　学位年度： 2008年　　路面养护管理的目标在于通过科学的养护技术手段，保持和提高路面的使用品质。即要求在科学管理方法的指导下，能够对需要养护维修的路面，在最合适的时候采取最恰当的措施。要做到科学的规划和决策，必须开展先进管理方法和理论的研究。以可靠性为中心的沥青路面维修技术是以保证路面的可靠性为基本目标，在对路面的病害进行合理的分类和汇总的基础上，以科学的分析方法找出各类病害的最佳维修对策。该养护技术在保证路面结构可靠性的同时，提高维修决策的有效性和经济性，是一种先进的维修管理方法。以可靠性为中心的维修技术的应用，不仅能改善我国目前路面养护管理的状况，提高路面养护工作的效率，而且为路面管理的大系统(包括路面的设计、施工、使用、维修及相关的法规制定)的良性循环运行提供框架，是路面养护管理持续完善的基础。　　本文主要内容共分六部分：(1)首先在论述RCM维修理论的前提下，对以可靠性为中心的沥青路面维修技术思路进行阐述。(2)通过对国内现有部分代表性道路的交通量、路面结构厚度、抗压回弹模量、弯沉等路面结构设计参数的统计分析，研究参数的概率分布特征；利用有限元中的可靠性分析工具，将路面设计参数视为输入随机变量，将路表弯沉、各层层底拉应力和极限状态函数作为输出变量，对典型沥青路面结构进行可靠性分析。(3)从既有沥青路面结构可靠性状态分析的角度出发，提出在利用先进的无损检测技术的基础上，对既有沥青路面结构状态参数进行检测；然后采用有限元软件，计算不同路面结构状态下路面结构可靠度，分析交通参数、路面结构参数对可靠度的影响；最后应用灰色系统理论对既有路面结构可靠性状态的预测。(4)依托现有路面状况调查测定的大量数据，采用可靠性数学的理论和数理统计的方法，运用Mintab程序，对高速公路沥青混凝土路面使用性能各参数的概率分布模型、变异水平进行全面地研究分析；利用集对分析、模糊风险理论对路面性能使用状况进行评价。(5)从沥青路面使用性能指标出发，应用可拓学中的物元综合方法，建立路面使用性能多指标综合预测模型。通过计算路面性能指标与使用性能的关联度，获得定量的数值评判结果，来判断未来路面使用性能的类别；结合沥青路面维修的特点，详细介绍沥青路面取消项目、增加项目显性及隐性经济效益评估方法。最后利用多目标规划法建立求养护维修最佳维修周期的模型，并利用实例进行验证。(6)通过对旧沥青路面水泥混凝土加铺层的力学分析，研究行车荷载、温度及两者耦合作用下加铺层设计参数对加铺层应力的影响规律；对水泥加铺层可靠度随累计当量轴次的变化规律进行计算。　　

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