- 文献综述（或调研报告）：
本课题主要使用有限元软件ABAQUS来模拟基床沥青混凝土层低温开裂，研究在低温条件下温度裂缝的发展情况和规律。沥青混凝土在铁路中应用有诸多优点，但产生低温裂缝之后会极大降低其性能。本课题从以下几个方面进行文献调查：
- 沥青混凝土在铁路基床中的应用
- 沥青混凝土的温度应力
- 沥青混凝土的温度裂缝
- 沥青混凝土在铁路基床中的应用
作为铁路轨道结构的下部基础，路基的稳定性、耐久性与均匀性对于保证高速铁路安全运营极其重要[9],而现有的无砟轨道路基面防水层存在不同程度的开裂、破损、粉化等问题。水沿缝隙渗入基床，不能及时排出，形成局部积水或水蓑；在高速列车动荷载作用下，基床表层级配碎石内的细颗粒成分遇水可能引起基床的变形、翻浆冒泥等病害，影响了高速铁路的正常、安全运营[8]。所以在铁路基床中应用沥青混凝土可以有效避免一些问题。
欧美发达国家，密实型沥青混凝土因其持有的粘弹性与防水抗冻性受到高度重视，被广泛应用于普通或高速铁道轨下基础隔离层、强化基床表层、替代砾料底砟的垫层，或形成全厚式沥青混凝止道床。从欧美发达国家的应用实践看，密实型沥青混凝土具有良好的排水效果，可有效防止降雨向其下的结构渗透，亦可防止基层的游离水渗透并减少其下土工结构受水气波动的影响，同时有效阻止粉料或细集料唧浆进入道砟：由于沥青混凝止的热粘弹塑性特性，在轨道结构中应用全厚式沥青混凝plusmn;时可为轨道系统提供充足的弹性，并使得下承层所承受的应力更为均匀。[10]另外，由于沥青混凝土具有较好的自愈能力，且非直接暴露于大气与轮载作用下，在国外的铁道工程实践中表现出超长的使用寿命与耐久性。
基于国内高铁工程应用背景，[11]建立了沥青有砟和无砟轨下基础标准参照结构模型，并拟定关键力学指标优选了最优沥青轨下基础结构形式，然后通过沥青混合料螺变试验数据拟合得到的级数参数，采用ABAQUS开展线粘弹性计算分析，得到了不同列车速度、沥青层厚度及模量等关键参数对沥青轨下基础的动响应，描述了沥青轨下基础结构动力行为特征。轨下基础沥青层可提高轨道下部基础结构的整体性，可积极影响轨道下部基础层状体系的竖向刚度匹配，有利于分担列车荷载应力进而减小轨道基础竖向振动水平和变形，以及改善基床结构的受力行为。理论上得出，全断面轨下基础沥青层宜选择厚较高模量宜有一定承载能力的粗粒式密实性沥青混合料，而对于路肩式防水沥青混合料的选择主要强调密实性。
- 沥青混凝土的温度应力
由于已有关于沥青混凝土温度应力的研究多是研究沥青路面，故本次调查为已有的沥青路面的温度应力研究，也可应用在基床沥青的研究中。路面温度下降会导致沥青层体积发生收缩，这种收缩不仅在路面纵横向有所体现，也表现在温度随深度向下递减上。然而铺筑的沥青层在沿着行车方向上是一个连续延伸的带状物，纵向收缩受到自身围压的约束，在横向上受到基层对面层底面的摩擦，因此沥青层的体积收缩在纵横向2个方向上都得不到完全释放。通常情况下，沥青混合料有良好的应力松弛特性，温度升降产生的变形受到约束后不会产生过高的温度应力，但是这种松弛特性具有时间依赖性并与当前温度下的劲度模量大小密切相关。[12]当气温剧降时，一方面沥青混合料内的应力松弛所需要的时间远大于温度应力的增长时间，另一方面，温度降低使得劲度模量迅速增加，根据胡克定律，相同收缩变形下产生的应力响应更大直到超过沥青混合料的抗拉强度，产生开裂。
目前，沥青路面温度应力的研究普遍采用两种理论类型，分别为一维粘弹性理论体系与热弹性层状体系理论。一维粘弹性理论体系考虑了沥青混合料的粘弹性性质，但是还有几点待研究：层间接触状态对沥青路面受力的影响；沿沥青面层厚度分布的温度梯度对路面结构温度应力的影响。虽然热弹性层状体系理论没有考虑沥青混合料的粘弹性性质，计算结果与实际情况有些不符，但是热弹性层状体系理论计算比较简单，很容易通过计算机软件来实现，在工程应用精度允许范围内能够比较准确地反映路面的实际情况 [16]。
路面结构层所受的拉应力在路表面处最大且随着深度的增大逐渐减小，同一深度处大气温度越低路面结构层所受的拉应力越大，在冬季当出现气温骤降时，较大的温度梯度变化主要发生在沥青面层[14][15]。所以，当遇到气温突然升降或者是气温反复升降等极端气候变化时，沥青面层更容易产生温缩裂缝和温度疲劳裂缝。因此在寒冷地区应该特别注意路面结构的低温破坏，选用抗拉强度好的沥青混合料；同时，在沥青路面设计和材料选择过程中，一定要考虑到沥青面层温度梯度的变化，尽量选用温度敏感性低的沥青混合料[13]。温度应力在沥青路面中的变化情况为在基床中研究沥青温度应力也提供了参考。
- 沥青混凝土的温度裂缝
温度裂缝主要包括三种类型：温缩裂缝、温度疲劳裂缝和反射裂缝。冬季气温骤降时，随着温度降低沥青混合料逐渐变硬，同时发生收缩变形，当沥青混合料的应力松弛赶不上温度应力的增长时，这种变形将受到下面结构层的约束作用而无法发生自由变形，若产生的累积温度应力超过材料的极限抗拉强度，路表面将发生开裂，这就是由气温骤降所造成的温缩裂缝。在季节交替及昼夜温差作用下，温度反复升降导致沥青路面的温度应力疲劳，使沥青混凝土的极限拉应变减小，由此引起的路面裂缝称为温度疲劳裂缝。当半刚性基层出现收缩裂缝后，在面层与基层之间的裂缝处形成一个薄弱点，在道路使用过程中，由于交通荷载和温度应力的共同作用，[16]面层底部该点处将产生应力集中现象，从而引起青面层底部开裂，随后裂缝逐渐向上扩展直至表面，形成表面裂缝，这种形式的裂缝称为反射裂缝。
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
