玄武岩纤维贫混凝土基层复合式沥青路面结构研究
玄武岩纤维贫混凝土复合式沥青路面(BFRLC+AC)是综合了玄武岩纤维贫混凝土基层的高强度与沥青层的行车舒适性一种新型复合式沥青结构。玄武岩纤维贫混凝土基层的高强度可以满足大交通量和重载路面的要求。因此，BFRLC+AC结构将逐渐成为高速公路长寿命路面结构的发展方向之一。
本文依托宁道高速公路实体工程，进行室内试验研究了掺不同玄武岩纤维掺量贫混凝土的强度、模量等力学性能。试验结果表明，玄武岩纤维能提高贫混凝土的各项强度、模量指标。在三维等参元理论和弹性层状体系理论的基础上，运用大型通用有限元分析软件ANSYS，对BFRLC+AC复合式路面结构的荷载应力和温度应力进行了计算;分析确定了结构的临界荷位以及路面各参数对BFRLC板应力的影响规律，得出BFRLC+AC路面临界荷位与普通水泥混凝土路面一致，为纵缝边缘板中位置;确定了BFRLC板的平面尺寸，提出BFRLC板最佳横缝间距为10m～15m。在现有相关理论研究基础上，根据BFRLC+AC路面结构设计独特性，提出了BFRLC+AC路面结构设计标准及满足抗反射裂缝要求的沥青层厚度理论计算方法。
参照规范设计有沥青上面层的混凝土板应力分析的设计方法，提出了玄武岩纤维贫混凝土基层厚度设计方法。运用有限元软件ANSYS及弹性层状体系理论，得出了有沥青面层与没有沥青面层玄武岩纤维贫混凝土基层的荷载应力、温度应力关系式;运用MATLAB软件进行线性回归得到了不同沥青层厚度对玄武岩纤维贫混凝土基层荷载应力、温度应力的影响系数B和B'。
最后，结合宁道高速公路实体工程，验证了现有试验路设计结构的合理性，并提出了BFRLC+AC路面结构设计方法。
玄武岩纤维贫混凝土;沥青混凝土;有限元方法;温度应力;合理板长;路面结构设计
长沙理工大学
硕士
道路与铁道工程
刘朝晖
2013
中文
U416.217;U416.01
75
2013-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）