柔性基层沥青路面温度场预估与应用研究

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沥青胶结料是一种感温性材料,无论是在实验室,还是现场,沥青混合料的试验都必须指明试验温度。在路面设计过程中,设计人员需根据工程所在地气候条件,来选择合适的沥青胶结料,以使得沥青混合料能满足高温、低温两种条件下的性能要求。在Superpave体系,对于沥青胶结料的选择,则是要求遵循PG分级的标准。PG分级要求设计人员在设计软件中输入工程所在地的纬度,软件会根据内置的程序来提供相应的需要满足的PG等级。而程序计算温度的模型正是本论文所要研究的内容。  本论文的主要工作包括:1)分析影响沥青路面温度场的因素,2)分析影响因素对于路面温度场的影响方式,3)建立柔性基层的沥青路面的温度场预估模型。  首先,分析温度数据随时间变化的规律,得到气温、太阳辐射等因素对于路面结构的不同层位的温度场的影响,具有显著的滞后性。而这种滞后性在温度场模型的建立中,必须予以考虑。  其次,在SPPS中通过将气温、太阳辐射的数据转化为5种格式的滞后时间的形式,分别对不同的层位的温度场进行了影响因素的方差分析,发现不同的层位受气温、太阳辐射等因素滞后影响的时间不同,并将不同的层位输入不同滞后时间作为温度场的主要影响因素。  最后,对路面结构进行分层,通过分层统计,并引入温度衰减因子,建立路面结构每层的温度场的预估模型。预估模型的相关系数达到了0.9133,同时避免了已有类似模型在路面结构较深处精度下降的问题。测试了预估模型的应用性,在AASHTO路面设计软件中,通过输入交通参数、温度参数以及沥青混合料的材料参数等,对模型的实用性进行了验证。
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