导　　师： 张丽娟

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 旧水泥混凝土路面沥青加铺层处于自然环境中,路面结构持续受到各种环境因素的综合作用,实际路面结构温度随时间和空间而变化,连续变化的路面温度场极大影响着沥青加铺层的路用性能。沥青加铺层的低温开裂、疲劳损坏和车辙变形等常见病害形式,直接或间接地与路面结构温度的分布状况有关。研究温度场对旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构路用性能的影响,可为旧水泥路面沥青加铺层结构设计提供理论依据。本文依托国道G321线佛山段旧路改造工程,实测公路沿线气象数据和路面结构内部的温度,研究旧水泥路面加铺沥青层结构温度场的分布规律。发现温度变化主要发生在沥青加铺层内,沥青加铺层全天内正负变温速率、正负温度梯度交替出现且变化幅度大,在设计沥青加铺层材料时应着重考虑其感温性能。沥青加铺层有效降低了水泥混凝土层的温度、变温速率及其温度梯度,减少由于翘曲应力产生的破坏。根据传热学原理,考虑太阳辐射、空气对流换热等路表与外界热交换的形式,以实测太阳辐射值、气温、风速作为模型的边界条件,利用有限元软件模拟连续变温条件下旧水泥路面加铺沥青层结构温度场。各个时刻不同深度处的模拟温度与实测数据的平均绝对偏差在2.5℃以内,平均相对误差小于10%,表明该有限元模型具有很高的预测精度。利用所建立的路面瞬态温度场模型,将路面温度场数值计算结果作为场变量,考虑沥青加铺层材料性质随温度变化的特征,分别基于时间硬化车辙蠕变模型、线弹性断裂力学理论,进行连续变温条件下旧水泥混凝土路面加铺沥青层结构车辙、反射裂缝模拟分析。研究材料热物性参数和加铺层厚度对温度场、车辙和反射裂缝的影响规律。研究结果表明,沥青加铺层材料一般宜选择吸收率小、热传导率小和比热�

关 键 词： 沥青加铺层 温度场 车辙 反射裂缝 热物性参数 有限元法

领　　域： []