[硕士]旧水泥混凝土路面打裂施工控制参数

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内容简介

　　[硕士]旧水泥混凝土路面打裂施工控制参数　　学科专业:道路与铁道工程　　授予学位：硕士 　　学位授予单位：山东大学　　学位年度：2008　　 打裂压稳是旧水泥混凝土路面维修改造的有效方法之一。本文通过研究提出不同路基支撑条件下打裂压稳的施工控制参数和两种破碎技术用于等级道路的路面结构经济比选方案。对于旧水泥混凝土路面破碎技术的推广应用，节约资源、保护环境具有重要的经济与社会意义。　　 采用刚性承载板法，对碎石化后路面各结构层当量回弹模量和打裂前后混凝土面板承载能力进行了现场实测，并为有限元计算提供了取值参考。　　 通过大型有限元计算软件ANSYS对路面结构进行力学计算分析，利用SOLID65实体单元的开裂特性对打裂过程中旧混凝土面板的开裂状态进行模拟，并分析了不同路基强度对开裂状态的影响，提出不同路基支撑条件下打裂压稳的施工控制参数。研究认为，结构层最大拉应力与冲击锤下落高度之间存在明显的相关性，不同路基支撑条件下打裂压稳时应采用不同的冲击锤下落高度。　　 采用二维模型分析了不同交通轴载条件下不同加铺层结构的静力学响应。研究认为，旧水泥混凝上路面碎石化后采用半刚性基层++1 Ocm沥青混凝土作为一级路加铺结构是可行的。加铺层结构的疲劳破坏受控于面层，且随着基层厚度的减薄，疲劳寿命逐渐减小。一般来说，沥青面层厚度不应低于l Ocm。打裂压稳层与加铺层之间的接触条件越好，路面结构层的力学性能越好。　　 针对打裂压稳后加铺新基层和沥青面层的路面结构，建立足尺寸三维道路模型进行模态和瞬态动力学分析。结果表明:　　 (1)在受到移动半波正弦荷载作用下，模型中部的节点逐渐受到激励产生半波形位移，随着移动荷载不断接近目标节点，节点位移的累积作用加强，位移值逐渐增大，直至在移动荷载抵达目标节点上方时达到峰值。　　 (2)y向正应力在新基层下层底面达到拉应力最大值。目标节点所受到的剪应力在较短的时间内发生交复变换，剪应力效果明显且在一定厚度内有增大的趋势，因此对路面结构的层间接触条件提出了较高的要求，特别是打裂压稳层表面。　　 (3)路基强度在打裂压稳后加铺层使用性能方面的重要作用。　　 (4)超载1.1MPa时，路面结构的各项动态指标均有大幅提高，结构的疲劳寿命会很快衰减，其中超载对面层疲劳寿命的影响大于基层。

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