Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей

Диссертационная работа:

Кузин Николай Владимирович. Учет упруговязкопластических свойств асфальтобетонных покрытий и оснований при проектировании дорожных одежд : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.11 / Кузин Николай Владимирович; [Место защиты: Сиб. автомобил.-дорож. акад. (СибАДИ)].- Омск, 2008.- 176 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/360

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 4

1. Состояние вопроса. Цель и задачи исследований 10

  1. Анализ конструкций дорожных одежд с асфальтобетонным покрытием 10

  2. Анализ методов расчета дорожных одежд с асфальтобетонными покрытиями 16

2. Теоретические исследования напряженно-деформированного со
стояния асфальтобетонных покрытий и оснований 28

  1. Физическое моделирование реологических процессов, протекающих в асфальтобетоне при воздействии транспортной нагрузки... 33

  2. Разработка метода расчета упругих, упруговязких и упруго-вязкопластических перемещений асфальтобетонных покрытий и оснований в условиях воздействия транспортных нагрузок 57

3. Экспериментальные исследования показателей реологичесішх
свойств асфальтобетонов и перемещений моделей дорожных покры
тий и оснований 79

3.1. Разработка методики экспериментального определения пока
зателей реологических свойств плотных щебеночных асфальтобето-

но 79

3.2. Экспериментальные значения показателей реологических
свойств асфальтобетона и их математическое моделирование 99

4. Экспериментальные исследования напряженно- деформированно
го состояния асфальтобетонных покрытий и оснований автомобиль
ных дорог Омской области 127

4.1. Определение допускаемых значений упругих, упруговязких
и упруговязкопластических перемещений асфальтобетонных

покрытий и оснований 127

4.2. Экспериментальное исследование перемещений дорожных
конструкций и асфальтобетонных покрытий и основа
ний 140

5. Оценка экономической эффективности монолитных и сборных
асфальтобетонных оснований 158

Общие выводы 163

Библиографический список 165

Приложение 176

Введение к работе:

Актуальность темы. Слоистые асфальтобетонные покрытия и основания получили широкое распространение во всем мире. К настоящему времени более 60 % дорог в России от их общей протяженности имеют асфальтобетонное покрытие, устроенные на различных основаниях.

Наряду с известными достоинствами асфальтобетонные покрытия
обладают недостатками: склонностью к колеобразованию и недостаточной
температурой трещиностойкости. В холодный период года асфальтобетон
ведет себя как упруговязкое или упругое тело. В теплый период года с
повышением температуры асфальтобетон работает как

упруговязкопластический материал, приобретая наряду с упруговязкими деформациями пластические. С повышением температуры пластическая составляющая деформации возрастает. Именно в этот период асфальтобетонные покрытия и основания копируют все неровности подстилающей поверхности, добавляя пластические деформации нижних слоев оснований, что ухудшает ровность покрытий.

Добиться улучшения транспортно-эксплуатациониых показателей
автомобильных дорог с асфальтобетонными покрытиями и основаниями
можно научными исследованиями в различных направлениях. Во-первых,
необходимо разрабатывать дополнительные критерии и методики
проектирования, позволяющие прогнозировать напряженно-

деформированное состояние каждого элемента системы "дорожная одежда -земляное полотно". Во-вторых, можно разрабатывать новые нетрадиционные конструкции дорожных одежд. В-гретьих, нужно решать материаловедческие задачи по улучшению свойств асфальтобетонов.

Нормативные методы расчета нежестких дорожных одежд по критериям прочности предполагают проверки монолитных асфальтобетонных покрытий слоев на усталостное разрушение от растяжения при изгибе, грунта земляного полотна и подстилающих слоев из слабосвязных материалов на сопротивление сдвигу, а также расчет дорожной конструкции в целом по допускаемому упругому прогибу. В этих проверках для каждого материала и грунта установлены свои прочностные и деформационные характеристики, по которым можно вычислить возникающие в слоях напряжения и сравнить их с предельными сопротивлениями. При работе ограничивается деформация всей конструкции, гарантируется её устойчивость.

Существенным недостатком нормативной методики является то, что уровень напряжений в каждом слое всегда превышает порог безопасных напряжений (или порог упругости), при которых возникают пластические

деформации разрушения. Поэтому одним го путей теоретического исследования может являться разработка критериев и методов расчета асфальтобетонных покрытий по допускаемым для них деформациям.

Основная идея работы заключается в необходимости расчета пакета асфальтобетонных слоев по условию допускаемых упругих, упруговязких и упруговязкопластических перемсщетга (деформаций) при воздействии повторяющихся кратковременных нагрузок, с учетом влияния температур.

Объектом исследования являются асфальтобетонные покрытия и основания с частичным или полным контактом между ними.

Предмет исследования ~ закономерности процесса изменения деформаций в слоистых реологически активных асфальтобетонных конструкциях при воздействии повторяющихся кратковременных нагрузок.

Цель работы - разработка и научное обоснование методики учета реологических свойств асфальтобетонных покрытий и оснований из различных смесей при проектировании асфальтобетотгых покрытий и определении длительности работы покрытий в упругих, упруговязких и упруговязкопластических стадиях, входящих в срок службы.

Задачи исследования:

- разработать критерии расчета асфальтобетонных покрытий и оснований
по допускаемым упругим, упруговязким и упруговязкопластическим
перемещениям,

разработать методику расчета упругих, упруговязких и упруговязкопласгических перемещений в асфальтобетонных покрытиях и основаниях при воздействии транспортных нагрузок различной массы и продолжительности воздействия, с учетом усталостных процессов и изменения температуры в течение года;

разработать методику экспериментального определения показателей реологических свойств и выполнить их математическое моделирование в зависимости от температуры, остаточной пористости содержания щебня;

усовершенствовать рекомендации по применению асфальтобегонов с различным содержанием щебня, остаточной пористостью на различных марках битума в регионах с разными погодно-климатическими факторами.

Методологической базой исследований является анализ причинно-следственных связей в процессе деформирования асфальтобетонных покрытий и оснований при воздействии транспортных нагрузок и климатических факторов, а также реологических моделей физики твердого тела.

Научная новизна заключается в разработке дифферецированных периодов работы асфальтобетонных покрытий в упругих, упруговязких и

упруговязкопластических стадиях при совместном влияшш транспортной нагрузки, температур и составов асфальтобетона.

Практическая значимость работы заключается в обеспечении потребительских свойств и транспортно-экстауатационных показателей автомобильных дорог при прогнозе периодов службы покрытий в стадиях упругих, упруговязких и упруговязкопластических перемещений и рациональном выборе асфальтобетона.

Автор защищает совокупность научных положений, на базе которых разработаїш расчетные методики и рекомендации по выбору асфальтобетонов.

Достоверность научных положений и полученных результатов подтверждается соблюдением основных принципов математического и физического моделирования, адекватностью теоретических и экспериментальных данных, достаточностью лабораторных данных и количества испытаний покрытия на дорогах с доверительной вероятностью 95%, полученных с использованием оборудования, прошедшего государственную метрологическую аттестацию.

Личный вклад в решение проблемы заключается в формулировании общей идеи и цели диссертационной работы; в выполнении основной части теоретических исследований, лабораторішх и натурных экспериметов; в анализе и обобщении результатов теоретических исследований и экспериментальных данных.

Реализация результатов исследований осуществлена при проектировании и строительстве автомобильных дорог Омской области. Материалы исследования используются при проведении учебных занятий со студентами по дисциплине «Прикладная механика дорожных и аэродромных конструкций)) в СибАДИ (2004-2006 гг.).

Апробация работы. Материалы диссертационного исследования доложены на международных научно-технических конференциях, проводившихся в СибАДИ в 2004-2006 гг. (г. Омск).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 12 работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, библиографического списка. Общий объем работы 176 страниц, включая 70 рисунков и 31 таблицу.

Автор работы выражает большую признательность проф. В.П.Никитину, под руководством которого была начата научная работа, а также А. С. Александрову за консультации в теоретической части и всем сотрудникам факультета АДМ, оказавшим помощь в выполнении данной работы

Подобные работы
Николенко Максим Александрович
Учет особенностей нагружения полос движения автомагистралей при проектировании дорожных одежд
Жигур Юрий Леонидович
Учет вероятностно-статистической изменчивости физико-механических свойств материалов конструктивных слоев при расчете нежестких дорожных одежд
Ефименко Сергей Владимирович
Обоснование расчетных значений характеристик глинистых грунтов для проектирования дорожных одежд автомобильных дорог
Сибирякова Юлия Михайловна
Расчетные параметры асфальтобетонных покрытий для проектирования нежестких дорожных одежд
Салимбаев Ермек Кайсаевич
Обоснование рациональных конструкций дорожных одежд с учетом региональных условий работы автомобильных дорог : на примере Западного Казахстана
Кокодеева Наталия Евсегнеевна
Оценка качества существующих дорожных одежд нежесткого типа с учетом вариации влажности грунта земляного полотна
Красноперов Александр Рудольфович
Учет влияния конструктивных параметров дорожных одежд на отраженное трещинообразование в асфальтобетонных слоях усиления
Слюсаренко Валерий Евгеньевич
Расчет параметров роторных механизированных проходческих щитов с учетом изменчивости свойств горных пород
Бокарев Сергей Александрович
Учет пластических свойств бетона и влияния попеременного замораживания и оттаивания на изменение его прочностных и деформативных характеристик в расчетах бетонных опор мостов
Нгуен Нгок Туан
Прогнозирование горного давления на тоннельную обделку метрополитена с учетом влияния изменчивости свойств нескальных грунтов

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net