温度场对旧水泥路面加铺沥青层结构路用性能的影响研究

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1、硕士学位论文温度场对旧水泥路面加铺沥青层结构路用性能的影响研究作者姓名陈晓生学科专业道路与铁道工程指导老师张丽娟所在学院土木与交通学院论文提交日期2018年4月InfluenceoftemperaturefieldonpavementperformanceinasphaltoverlayuponpreviousPortlandcementconcretepavementADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ChenXiaoshengSupervisor：Prof.ZhangLijuanSouthC

2、hinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：U416.224学校代号：10561学号：201520106528秘密★华南理工大学硕士学位论文温度场对旧水泥路面加铺沥青层结构路用性能的影响研究作者姓名：陈晓生指导教师姓名、职称：张丽娟副教授申请学位级别：学术型硕士学科专业名称：道路与铁道工程研究方向：路面工程论文提交日期：2018年4月15日论文答辩日期：年月日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：委员：华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研

3、究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、

4、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，（校保密委员会审定为涉密学位时间：年月日）于年月日解密后适用本授权书。□不保密,同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版)电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：指导教师签名：日期：作者联系电话：电子邮箱：联系地址(含邮编)：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

5、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

6、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

7、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、热传导率小和比热大的材料。连续变温条件下，温度场对路面车辙和反射裂缝影响显著：高温和交通量大条件下，路面更易产生车辙破坏；在降温阶段降温速率较大时，低温期温度型反射裂缝尖端应力集中程度较为严重，易引起沥青层开裂。工程上可考虑增大沥青加铺层的厚度及在旧水泥路面上铺设低模量的土工布，抑制温度变化引起的张开型反射裂缝扩展。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IAbstractAsphaltover

8、layuponprevi