機(jī)場(chǎng)道面瀝青加鋪層受力特性與裂縫修復(fù)研究

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1、學(xué)校代碼：10286分類號(hào)：U416.0密級(jí)：公開UDC：625學(xué)號(hào)：152546機(jī)場(chǎng)道面瀝青加鋪層受力特性與裂縫修復(fù)研究研究生姓名：諶偲翔導(dǎo)師姓名：張磊副研究員申請(qǐng)學(xué)位類別工學(xué)碩士學(xué)位授予單位東南大學(xué)一級(jí)學(xué)科名稱交通運(yùn)輸工程論文答辯日期2018年5月22日二級(jí)學(xué)科名稱道路與鐵道工程學(xué)位授予日期2018年月日答辯委員會(huì)主席趙永利教授評(píng)閱人楊軍教授嚴(yán)青苗高工2018年6月7日碩士學(xué)位論文機(jī)場(chǎng)道面瀝青加鋪層受力特性與裂縫修復(fù)研究專業(yè)名稱：交通運(yùn)輸工程研究生姓名：諶偲翔導(dǎo)師姓名：張磊副研究員TheStudyonMechanicalCharacteristicsand

2、CrackRepairofAsphaltOverlayonAirfieldPavementAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringByCHENCaixiangSupervisedbyAssociateProf.ZHANGLeiTransportationSchoolSoutheastUniversity2018東南大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明：本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指濘下進(jìn)行的研究丨作及取得的研究成采。盡我所知，除了文中特別加以

3、標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰與過。的研究成果，也不包含為獲得東南大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說明并表示了謝意。：堪傅翔ｍ別？年７日研究生簽名Ｅ東南大學(xué)學(xué)位論文使用授權(quán)聲明（》東南大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所、國(guó)家圖書館、《中國(guó)學(xué)術(shù)期刊光盤版）電子雜志社有限公司、北京萬(wàn)方數(shù)據(jù)股份有限公司有權(quán)保留本人所送交學(xué)位、萬(wàn)方數(shù)據(jù)電子出版社。論文的復(fù)印件和電子文檔，可以采用影印本人電子文檔的、縮印或其他復(fù)制手段保存論文一，可以內(nèi)容和紙質(zhì)論

4、文的內(nèi)容相致，。除在保密期內(nèi)的保密論文外允許論文被査閱和借閱公布（包括以電子信息形式刊登）論文的全部?jī)?nèi)容或中、英文摘要等部分內(nèi)容？論文的公布（包括以電子信息形式刊登）授權(quán)東南大學(xué)研究生院辦理＊研究生簽名傅翔導(dǎo)師簽名：日期：”碑古月７日：湛如各摘要摘要在不停航、快速施工等條件下，瀝青加鋪層已被有效地應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)道面的建設(shè)中，使得復(fù)合式結(jié)構(gòu)道面的使用日益廣泛。鑒于大型飛機(jī)產(chǎn)生的荷載作用以及外界環(huán)境因素與內(nèi)部材料特性的綜合作用，在瀝青加鋪層服役期間，工程人員需重點(diǎn)考察基于結(jié)構(gòu)層間接觸下的力學(xué)響應(yīng)，并對(duì)道面狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和動(dòng)態(tài)評(píng)估，以便及時(shí)處治病害和恢復(fù)

5、加鋪層的使用性能。因此，從復(fù)合結(jié)構(gòu)的受力特性分析角度，針對(duì)性地開展加鋪層道面病害的修復(fù)研究具有重要的工程指導(dǎo)意義與實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值。本文針對(duì)水泥混凝土加鋪瀝青層后形成的復(fù)合式結(jié)構(gòu)道面，從理論分析、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)與數(shù)值模擬三方面展開病害處治的研究。首先，本文調(diào)研了國(guó)內(nèi)機(jī)場(chǎng)設(shè)有瀝青加鋪層的道面結(jié)構(gòu)形式并統(tǒng)計(jì)其使用情況，數(shù)據(jù)表明在不同的病害類型中裂縫類占比最大，并且反射裂縫與滑移裂縫的存在較普遍;因此將其作為病害研究的主要對(duì)象，相應(yīng)給出了后續(xù)計(jì)算分析中所需針對(duì)的結(jié)構(gòu)層力學(xué)指標(biāo)—瀝青加鋪層層底拉應(yīng)力和層間最大剪應(yīng)力。其次，依據(jù)工程實(shí)際確定了不同結(jié)構(gòu)層的材料參數(shù)和邊界約束條件，建

6、立了包括拉桿、傳力桿在內(nèi)的復(fù)合式結(jié)構(gòu)道面整體有限元模型；在此基礎(chǔ)上結(jié)合大型飛機(jī)的起落架分布與荷載參數(shù)，綜合研究不同橫縱向荷載位置組合下的力學(xué)響應(yīng)情況，得到了前述條件下力學(xué)指標(biāo)沿縱向和橫向的變化規(guī)律。然后，考慮了層間接觸狀況的影響，在界面處設(shè)置接觸單元并引入內(nèi)聚力材料模型CZM加以完善對(duì)層間相互作用的模擬；進(jìn)一步在結(jié)構(gòu)剪切試驗(yàn)中通過對(duì)試件受力狀態(tài)的過程捕捉和數(shù)據(jù)采集，有效獲取不同材料層間的相對(duì)剪切位移；從而計(jì)算獲得包括應(yīng)力強(qiáng)度和斷裂能在內(nèi)的材料參數(shù)與接觸面應(yīng)力分布情況，同時(shí)觀察得到在瀝青層內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)明顯由接觸面處起裂的微裂縫。最后，對(duì)裂縫修復(fù)的工程實(shí)施要點(diǎn)進(jìn)行說

7、明，基于填縫的應(yīng)用確定了裂縫修復(fù)的具體構(gòu)造形式；結(jié)合不同的加載方式，在分析界面失效情況與裂紋發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，依托參數(shù)敏感性分析得到影響填補(bǔ)料變形情況和受力狀態(tài)的主要因素，借以對(duì)施工中有關(guān)槽位的幾何參數(shù)控制提供指導(dǎo)。綜上所述，針對(duì)機(jī)場(chǎng)道面瀝青加鋪層的病害處治問題，本文采用道面整體結(jié)構(gòu)受力特性分析，研究并總結(jié)了裂縫形成的原因與影響因素的作用，對(duì)道面修復(fù)工程開展下的施工技術(shù)要點(diǎn)與指標(biāo)控制提出了合理性建議，為提高機(jī)場(chǎng)道面加鋪層使用的穩(wěn)定性與長(zhǎng)久性提供了參考依據(jù)。關(guān)鍵詞：瀝青加鋪層，有限元分析，層間接觸，裂縫，填縫IAbstractAbstractUndertheco

8、nditionsofnon-suspe