學科專業(yè)：道路與鐵道工程
授予學位：工學碩士
學位授予單位：xxx大學
學位年度： 2009年
我國廣泛使用的半剛性瀝青路面在使用期間的反射開裂是困擾道路工作者的一個普遍性問題，裂縫的存在會降低道路的適用性及耐久性。用于基層的常為較優(yōu)質(zhì)的碎石Macadam，在國外作為減緩瀝青路面反射裂縫措施獲得較多利用，且較為成功，級配碎石基層基本清除了下臥半剛性基層溫度縮裂，因而級配碎石基層的加入對減小干縮也很有利，然而伴隨著同益繁重的交通運輸任務，級配碎石基層瀝青路面自上而下的開裂破壞現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)。
本文在考慮級配碎石基層特性的基礎上，運用斷裂力學的相關理論，結(jié)合有限元方法，建立含表面裂縫的瀝青路面結(jié)構(gòu)的三維有限元模型，計算了級配碎石基層瀝青路面表面裂縫尖端的應力強度因子，通過預測裂縫的疲勞擴展來預測瀝青路面的使用壽命。
本文考慮了水平荷載與垂直荷載共同作用對于級配碎石基層瀝青路面表面裂縫的影響，計算結(jié)果表明：當表面已經(jīng)有微小的表面裂縫存在時，考慮水平荷載與垂直荷載共同作用計算得到的表面裂縫尖端有效應力強度因子較之只考慮垂直荷載作用時有大幅度的增加，這說明水平荷載是促使裂縫擴展的重要因素。因此，只考慮垂直荷載對于面層表面裂縫的影響是不夠全面和科學的。在考慮水平荷載與垂直荷載共同作用的前提下，本文分析了面層厚度、面層模量、級配碎石基層模量、級配碎石基層厚度、底基層模量、土基模量對于瀝青路面表面裂縫疲勞開裂擴展的影響，并對超載情況下的表面裂縫有效應力強度因子進行了分析。
本文運用Paris公式，采用合理的數(shù)值分析方法計算了瀝青路面表面裂縫的疲勞壽命，分析了路面結(jié)構(gòu)計算參數(shù)對于瀝青路面表面裂縫疲勞壽命的影響，提出了相應的的建議，計算結(jié)果可以反應表面裂縫疲勞破壞的過程，為級配碎石基層瀝青路面表面裂縫的防治與處理提供參考。
