學(xué)科專業(yè)：道路與鐵道工程
授予學(xué)位：工學(xué)碩士
學(xué)位授予單位：zz大學(xué)
學(xué)位年度： 2005年
路面瀝青混合料不可避免地存在細(xì)微的缺陷或裂縫，重復(fù)作用的交通荷載可以在這些裂縫尖端造成應(yīng)力集中并以復(fù)雜的形式自上而下擴(kuò)展，最終導(dǎo)致路面的疲勞開裂破壞。本文應(yīng)用斷裂力學(xué)原理探討瀝青路面疲勞壽命的預(yù)測方法。
計算與分析表明：廣義Paris公式可以考慮瀝青路面結(jié)構(gòu)內(nèi)材料復(fù)雜的裂縫擴(kuò)展；瀝青面層的疲勞壽命隨著面層厚度的增加以冪函數(shù)的形式增加，適當(dāng)增加瀝青面層厚度可以提高路面的使用壽命；瀝青面層的疲勞壽命隨著面層材料模量的降低以負(fù)指數(shù)的冪函數(shù)形式增加；由于材料模量的降低將犧牲路面的整體強(qiáng)度并可能引起路面車轍類損壞，以此提高疲勞壽命的方法應(yīng)慎重對待；瀝青面層的疲勞壽命隨著基層材料模量的增加呈冪函數(shù)的形式增加，但由疲勞方程可以看出，壽命并不是隨基層材料模量的增加而無限的增加，疲勞曲線在經(jīng)過一個上升段后，逐漸趨于一個常數(shù)值，這說明，這時基層模量對壽命已不作關(guān)鍵性貢獻(xiàn)；隨著底基層厚度的增加，面層的疲勞壽命近似地呈線性函數(shù)增加，但效果并不很明顯。
現(xiàn)行瀝青路面設(shè)計方法中，通常先擬訂面層厚度，以基層或底基層作為設(shè)計層，軸載次數(shù)的變化由基層或底基層的厚度調(diào)整。本文的計算表明，路面面層超過疲勞壽命以后，面層完全破壞，可以導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)的加速損壞。增加基層或底基層厚度以增加設(shè)計累計軸載作用次數(shù)是有限度的。由此可知，對于表面裂縫的開展，增加底基層厚度以增加路面的使用壽命的做法并不能得到明顯的效果。這一點(diǎn)與我國設(shè)計規(guī)范的設(shè)計理念有悖；本文結(jié)算結(jié)果顯示：隨負(fù)荷量的增加，瀝青路面的疲勞壽命呈指數(shù)形式下降，因此道路超載不容忽視。
