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旧水泥砼路面沥青罩面层结构性能研究的开题报告

一、研究背景及意义

我国道路建设快速发展，路面材料也在不断更新换代，为提高道路使用寿命和安全性，不断寻求更加优良、可持续的路面材料。其中，水泥砼和沥青罩面层是常用的道路路面材料。

传统的旧水泥砼路面通常存在着裂缝、变形等问题，为此，研究如何改善水泥砼路面的性能，提高其使用寿命一直是学术界和工程界关注的热点问题之一。而将沥青罩面层作为水泥砼路面的表层材料，可以提高路面的抗裂性、防水性能和耐久性，同时也可以减少噪声和提高车辆行驶舒适度。因此，研究旧水泥砼路面沥青罩面层结构性能，对于优化道路结构设计，改善道路使用性能，具有重要意义。

二、研究内容和方法

本研究以旧水泥砼路面作为基层，沥青罩面层作为表层材料，通过实验室试验和数值模拟方法，研究旧水泥砼路面沥青罩面层结构的性能，具体研究内容如下：

1.对沥青罩面层的配合比进行优化设计，制备沥青罩面层试样。

2.对旧水泥砼路面进行结构检测，获取其基本性能参数，如抗压强度、弹性模量等。

3.使用纹波管、横向应变计等在实验室中对单层沥青罩面层、水泥砼基层及其组合结构加荷试验，并测试其性能参数，如变形、疲劳寿命等。

4.基于有限元模拟软件ABAQUS，建立旧水泥砼路面沥青罩面层结构的三维有限元模型，对模型进行数值模拟，研究其力学行为和性能参数的变化规律。

5.结合实验和数值模拟结果，分析沥青罩面层在旧水泥砼路面上的应力分布规律，探究其对旧水泥砼路面性能的影响。

三、研究预期成果及意义

通过实验室试验和数值模拟方法，研究旧水泥砼路面沥青罩面层结构的性能，预期取得以下成果：

1.优化沥青罩面层的配合比，制备出性能更加优良的沥青罩面层试样。

2.确定旧水泥砼路面的基本性能参数，为后续研究提供基础数据。

3.研究旧水泥砼路面沥青罩面层结构的力学性能，如变形、疲劳寿命等，为道路结构设计提供参考依据，改善道路使用性能。

4.建立旧水泥砼路面沥青罩面层结构的三维有限元模型，通过数值模拟研究沥青罩面层在旧水泥砼路面上的应力分布规律，探究其对旧水泥砼路面性能的影响。

5.提出改进方案，探索更优良、可持续的道路路面材料和结构。

本研究的成果将有助于优化路面结构设计，改善水泥砼路面的性能，提高道路使用寿命和安全性，推进我国道路建设的可持续发展。