机场道面沥青加铺层受力特性与裂缝修复研究

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1、学校代码：10286分类号：U416.0密级：公开UDC：625学号：152546机场道面沥青加铺层受力特性与裂缝修复研究研究生姓名：谌偲翔导师姓名：张磊副研究员申请学位类别工学硕士学位授予单位东南大学一级学科名称交通运输工程论文答辩日期2018年5月22日二级学科名称道路与铁道工程学位授予日期2018年月日答辩委员会主席赵永利教授评阅人杨军教授严青苗高工2018年6月7日硕士学位论文机场道面沥青加铺层受力特性与裂缝修复研究专业名称：交通运输工程研究生姓名：谌偲翔导师姓名：张磊副研究员TheStudyonMechanicalCharacteristicsand

2、CrackRepairofAsphaltOverlayonAirfieldPavementAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringByCHENCaixiangSupervisedbyAssociateProf.ZHANGLeiTransportationSchoolSoutheastUniversity2018东南大学学位论文独创性声明：本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指泞下进行的研究丨作及取得的研究成采。尽我所知，除了文中特别加以

3、标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰与过。的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。：堪傅翔ｍ別？年７日研究生签名Ｅ东南大学学位论文使用授权声明（》东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、《中国学术期刊光盘版）电子杂志社有限公司、北京万方数据股份有限公司有权保留本人所送交学位、万方数据电子出版社。论文的复印件和电子文档，可以采用影印本人电子文档的、缩印或其他复制手段保存论文一，可以内容和纸质论

4、文的内容相致，。除在保密期内的保密论文外允许论文被査阅和借阅公布（包括以电子信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容？论文的公布（包括以电子信息形式刊登）授权东南大学研究生院办理＊研究生签名傅翔导师签名：日期：”碑古月７日：湛如各摘要摘要在不停航、快速施工等条件下，沥青加铺层已被有效地应用于机场道面的建设中，使得复合式结构道面的使用日益广泛。鉴于大型飞机产生的荷载作用以及外界环境因素与内部材料特性的综合作用，在沥青加铺层服役期间，工程人员需重点考察基于结构层间接触下的力学响应，并对道面状况进行实时检测和动态评估，以便及时处治病害和恢复

5、加铺层的使用性能。因此，从复合结构的受力特性分析角度，针对性地开展加铺层道面病害的修复研究具有重要的工程指导意义与实践应用价值。本文针对水泥混凝土加铺沥青层后形成的复合式结构道面，从理论分析、结构试验与数值模拟三方面展开病害处治的研究。首先，本文调研了国内机场设有沥青加铺层的道面结构形式并统计其使用情况，数据表明在不同的病害类型中裂缝类占比最大，并且反射裂缝与滑移裂缝的存在较普遍;因此将其作为病害研究的主要对象，相应给出了后续计算分析中所需针对的结构层力学指标—沥青加铺层层底拉应力和层间最大剪应力。其次，依据工程实际确定了不同结构层的材料参数和边界约束条件，建

6、立了包括拉杆、传力杆在内的复合式结构道面整体有限元模型；在此基础上结合大型飞机的起落架分布与荷载参数，综合研究不同横纵向荷载位置组合下的力学响应情况，得到了前述条件下力学指标沿纵向和横向的变化规律。然后，考虑了层间接触状况的影响，在界面处设置接触单元并引入内聚力材料模型CZM加以完善对层间相互作用的模拟；进一步在结构剪切试验中通过对试件受力状态的过程捕捉和数据采集，有效获取不同材料层间的相对剪切位移；从而计算获得包括应力强度和断裂能在内的材料参数与接触面应力分布情况，同时观察得到在沥青层内部会出现明显由接触面处起裂的微裂缝。最后，对裂缝修复的工程实施要点进行说

7、明，基于填缝的应用确定了裂缝修复的具体构造形式；结合不同的加载方式，在分析界面失效情况与裂纹发展趋势的基础上，依托参数敏感性分析得到影响填补料变形情况和受力状态的主要因素，借以对施工中有关槽位的几何参数控制提供指导。综上所述，针对机场道面沥青加铺层的病害处治问题，本文采用道面整体结构受力特性分析，研究并总结了裂缝形成的原因与影响因素的作用，对道面修复工程开展下的施工技术要点与指标控制提出了合理性建议，为提高机场道面加铺层使用的稳定性与长久性提供了参考依据。关键词：沥青加铺层，有限元分析，层间接触，裂缝，填缝IAbstractAbstractUndertheco

8、nditionsofnon-suspe