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1引论1

1.1对路面设计的要求1

1.2路面设计方法2

1.2.1基于经验的设计方法2

1.2.2基于力学的设计方法5

1.2.3基于性能的设计方法21

1.2.4路面设计方法的基本评价30

1.3我国的路面研究37

1.4沥青路面的性能及其设计考虑39

1.4.1路面使用性能与路面结构行为39

1.4.2路面性能的研究40

1.4.3设计中关于路面性能的考虑46

1.5目前路面实践中的问题46

参考文献48

2.1研究的背景51

2路面结构内的温度分布51

2.2国内外研究综述52

2.2.1国外的研究52

2.2.2国内的研究61

2.2.3国内外研究方法的评价61

2.3路面温度的实测62

2.4环境因素对路面温度场的影响65

2.4.1影响机理65

2.4.3主要环境因素和路面温度场的日变化规律66

2.4.2主要影响因素66

2.5路面温度场的预估模型68

2.5.1预估模型的基本形式68

2.5.2预估模型的地区差异72

2.5.3地区差异的产生原因73

2.5.4地区差异的解决途径74

2.5.5考虑地区修正系数的预估模型75

2.5.6预估模型的预测效果79

2.6.1简化预估模型的基本形式81

2.6路面温度场的简化预估模型81

2.6.2简化预估模型的预测效果82

2.6.3简化预估模型的适用范围82

2.7路面特征温度的预估模型84

2.7.1路面日最高温度的预估模型85

2.7.2路面日最低温度的预估模型87

2.8等效温度的确定88

2.8.1疲劳等效温度的确定89

2.8.2车辙预估等效温度91

2.8.3计算实例93

2.8.4与SHRP模型的比较94

参考文献95

3路面结构轮载应力分析98

3.1轮地接触压力分布98

3.1.1概述98

3.1.2轮地压力的静态测试仪研制103

3.1.3轮胎接地压力的测量结果及分析117

3.2.1路面结构及计算模型146

3.2计算参数146

3.2.2轮胎接地面形状及压力的简化148

3.3重型轮胎作用下的路面力学响应161

3.3.1走向花纹轮胎作用分析161

3.3.2横向花纹轮胎作用分析179

3.4轻型轮胎作用下的路面力学响应197

3.4.1计算结果及分析197

3.4.2路面基层模量的影响分析209

3.5小结以及对车辆超载的重新定义209

参考文献212

4沥青路面的损坏特征214

4.1沥青路面的常规损坏特征214

4.1.1裂缝214

4.1.2变形216

4.1.3表面损坏217

4.1.4其他损坏218

4.2沥青路面的损坏研究219

4.2.1早期损坏现象220

4.2.2早期损坏的评价方法及评价指标224

4.3沥青路面的损坏调查232

4.4初期损坏现象及其特征235

4.4.1典型损坏类型和特征235

4.4.2调查发现的其他一些问题248

4.4.3路面损坏的时间特征250

参考文献251

5路面初期损坏的机制254

5.1初期损坏的试验研究254

5.1.1道路A255

5.1.2道路B256

5.1.3道路C258

5.1.4道路D259

5.1.5道路E260

5.1.6道路F262

5.1.7道路G263

5.1.8道路H264

5.1.9道路I265

5.2级配分析266

5.3空隙率的影响270

5.3.1空隙率的测量270

5.3.2空隙率与路面初期损坏的关系275

5.3.3空隙率与透水性的关系276

5.3.4空隙率对沥青混合料耐久性的影响278

5.3.5空隙率与沥青混合料强度的关系280

5.3.6空隙率与沥青混合料水稳定性的关系289

5.3.7沥青／集料的粘附性292

5.4沥青面层的分层293

5.5动水压力的作用294

5.5.1行车产生的动水压力294

5.5.2动水压力的理论计算295

5.5.3实测动水压力297

5.6路面初期损坏的产生机理299

5.6.1沥青在路面中的迁移299

5.6.2路面初期损坏的解释301

5.6.3新型龟裂的产生302

5.6.4车辙309

5.6.5初期损坏的机理311

参考文献318

6沥青混合料抗剪强度测定方法322

6.1相关研究背景322

6.2抗剪试验方案设计325

6.2.1试验方案设计325

6.2.2试验参数的初步确定328

6.3试验数据的分析方法342

6.3.1第一种方法342

6.3.2第二种方法348

6.4试验参数确定与验证353

6.4.1试验材料及材料参数354

6.4.2加载速率的影响355

6.4.3试验结果及初步分析356

6.5.1预备的力学知识370

6.5沥青混合料抗剪标准初探370

6.5.2 Mcleod设计方法371

6.5.3 Smith设计方法373

6.5.4对Smith设计方法的改进374

6.5.5现场取样试件的初步试验结果376

参考文献377

7沥青路面的结构行为方程380

7.1路面性能指标及其计算380

7.1.1路面性能指标选择380

7.1.2路面状况指数PCI381

7.1.3路面行驶质量指数RQI387

7.1.4路面弯沉391

7.2数据调查与积累391

7.2.1路面数据的采集与积累391

7.2.2交通数据的调查与换算397

7.3使用性能衰变方程形式的选择402

7.3.1国际上代表性的方程形式403

7.3.2方程形式选择414

7.3.3统一模型形式的意义418

7.4结构行为方程的建立419

7.4.1数据分析方法419

7.4.2数据整理420

7.4.3数据分类分级421

7.4.4PCI的衰变方程423

7.4.5RQI的衰变方程426

7.4.6路面弯沉的变化规律431

7.5环境因素的影响436

7.5.1环境的影响及环境参数436

7.5.2地区系数的确定441

7.5.3环境参数和地区系数的关系模型449

7.5.4全国主要城市的环境系数452

7.6综合方程及验证457

7.7不同因素对路面性能的影响分析459

7.7.1外部因素的影响459

7.7.2内部因素的影响460

7.8.1行为图示的含义463

7.8路面结构行为的图示463

7.8.2行为函数曲线作法464

7.8.3不同路面结构的函数示例465

7.8.4行为函数曲线的应用——剩余寿命预估466

参考文献470

8.1复合式沥青路面结构行为的研究473

8.1.1研究的目的和意义473

8复合式沥青路面的结构行为473

8.1.2研究的现状474

8.1.3典型的考虑方法489

8.2数据采集与处理490

8.2.1数据采集490

8.2.2数据预处理491

8.3复合沥青路面结构的耦合行为模型492

8.3.1复合结构的耦合行为模型492

8.3.3有效厚度系数预测模型的建立493

8.3.2有效厚度系数的反演493

8.3.4沥青路面罩面后的结构行为方程508

8.4有效厚度模型的应用508

8.4.1寿命周期费用组成509

8.4.2应用程序介绍510

8.4.3应用实例510

参考文献516

9沥青路面的全寿命设计方法518

9.1设计考虑519

9.2路面结构的概念设计524

9.2.1面层的功能和要求525

9.2.2排水层526

9.2.3基层526

9.2.4垫层和土基527

9.2.5交通527

9.3路面设计中的费用模型527

9.3.1养护费用模型528

9.3.2用户费用模型529

9.3.3残值模型534

9.3.4有关说明535

9.4路面厚度的设计与优化535

9.4.1设计指标与设计标准的选取535

9.4.2结构厚度优化设计流程537

9.4.3结构设计方法中考虑的主要因素537

9.4.4寿命周期费用分析541

9.4.5设计软件简介547

9.4.6结构组合的详细设计547

9.4.7厚度设计示例549

9.5面层材料的设计原则563

9.5.1面层材料的设计563

9.5.2半刚性材料的设计567

参考文献567

10统一的分析理论和系统569

10.1.1基本原理570

10.1设计方程的统一570

10.1.2疲劳方程的建立与比较571

10.1.3基层类型的影响574

10.1.4路面分析理论的综合575

10.2材料、环境因素对疲劳特性的影响575

10.2.1基本原理575

10.2.2材料性能影响系数576

10.2.3环境因素的影响578

10.3室内疲劳寿命与现场疲劳寿命的关系581

10.3.1基本原理581

10.3.2室内疲劳方程582

10.3.3室内外比较585

10.3.4综合现场疲劳方程586

10.4统一的路面设计系统586

10.4.1损坏模式、设计指标与力学图式586

10.4.2设计流程589

10.4.3结构模量组合分析591

10.4.4路面厚度设计604

10.4.5力学验算和材料设计604

10.4.6最终方案选择606

10.5弯沉修正与路面验收606

10.5.1试验概况607

10.5.2试验结果608

10.5.3建议的弯沉修正式613

10.6.1长寿命的概念614

10.6长寿命设计的比较614

10.6.2长寿命路面设计615

10.6.3路面设计比较618

参考文献619

11沥青混合料均匀性指标研究621

11.1研究意义621

11.2国内外研究现状622

11.3沥青混合料数字图像处理630

11.3.1数字图像处理630

11.3.2沥青混合料数字图像处理633

11.3.3集料颗粒形状与测量635

11.3.4分析系统软件MASAC的功能简介638

11.4沥青混合料均匀性指标645

11.4.1截面上沥青混合料均匀性评价645

11.4.2沥青混合料整体均匀性655

11.4.3沥青混合料均匀性指标656

11.5影响沥青混合料均匀性的因素657

11.5.1试验材料657

11.5.2不同因素对沥青混合料均匀性的影响659

11.6沥青混合料均匀性与其性能变异性669

11.6.1试验材料669

11.6.2沥青混合料均匀性与空隙率670

11.6.3沥青混合料均匀性与高温稳定性671

11.6.4沥青混合料均匀性与力学强度671

参考文献673

12路面研究面临的几个问题679

12.1结构设计与材料设计的统一679

12.2荷载换算的研究681

12.3环境影响分析和设计考虑682

12.3.1地下水的作用682

12.3.2高速行车产生的动水压力的影响683

12.3.3温度的影响684

12.3.4材料的老化和材料性能的变化684

12.3.5荷载、环境的相互作用对路面性能的影响685

12.4路面材料研究的结构化趋势685

12.4.1材料设计的力学要求685

12.4.2结合料和集料在混合料中的作用686

12.4.3路面结构和环境对材料性能的要求687

12.4.4高性能的路面材料687

12.5路面车辙的研究688

12.6沥青材料研究的数字化技术690

12.7动荷载的影响692

12.8按需设计：路面设计的新境界692

参考文献693

附录695