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姓名 廖啟州(Chi-chou Liao) 查詢紙本館藏 畢業系所 土木工程學系 論文名稱 高速公路柔性鋪面溫度分佈對鋪面破壞與服務年限之影響
(Effects temperature distribution on pavement damage and service life for freeway flexible pavements in Taiwan)相關論文 檔案 [Endnote RIS 格式]
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摘要(中) 瀝青混凝土由具膠結特性之瀝青膠泥，混合粗細粒料結合而成，其中瀝青膠泥具溫感性，隨著周遭溫度高低而產生硬固或流動現象，也因此種特性使得瀝青混凝土整體勁度必隨著溫度變化而有顯著差異，進一步左右柔性鋪面之勁度與承載力，影響鋪面服務品質。瀝青混凝土鋪面受到外在大氣溫度影響，實際上鋪面表面至內部之間存在溫差變化與溫度分佈，瀝青鋪面因溫度而導致回彈模數隨著瀝青層深度呈現非均值之分佈，因此鋪面破壞分析中若忽略柔性鋪面回彈模數受溫度分佈之影響而採用瀝青層回彈模數定值進行分析，必高估鋪面服務年限與耐久性。透過實際量測台灣高速公路柔性鋪面之溫度分佈，深入分析鋪面內部溫度之變化對柔性鋪面應變之影響，研究結果顯示柔性鋪面溫度分佈隨著季節氣候變化而不同，隨著鋪面溫度與深度之分佈趨勢分為正負溫度分佈曲線兩種型態，全年度鋪面溫度分佈以此兩種型態為主。再者，透過柔性鋪面熱學參數與溫度分析顯示，太陽輻射為主要影響瀝青鋪面溫度之來源，透過放射輻射、熱對流與熱傳導之分析可瞭解太陽輻射對柔性鋪面造成之溫度變化，進一步藉由熱傳導能之計算可瞭解鋪面進入升溫與降溫期之時間點。
由於高速公路瀝青層厚度較大，使AC與BTB層溫度分佈型態有所不同，一天中AC層溫度隨時間變化情形近似sine函數曲線，而BTB層溫度隨時間之變化呈現平緩，因此溫度預測模式考量分佈型態而分別加以建立。鋪面各層應變隨著一天24小時溫度分佈而變化，由於最大水平應變為BTB層底部控制，因此其溫度於清晨7~9點與下午16~18點時段溫度達到一天中最低與最高的同時，鋪面應變反應也呈現同樣情形，並非中午高溫時段為最高。
AC與BTB的溫度分佈特性亦影響高速公路鋪面有效溫度位置，利用鋪面模型分析得1/2 AC 層深度位置與BTB 層頂部以下2cm 處之溫度代表整體柔性鋪面，所呈現鋪面反應近似鋪面實際狀況且誤差最小，故進行鋪面結構分析時，高速公路瀝青層應視為AC與BTB兩層結構，並各取有效溫度進行分析，較能符合現地鋪面力學反應。再者，高速公路柔性鋪面考量鋪面溫度梯度24 小時變化與交通量軸重作用下得知，每軸次損傷程度隨著白天鋪面升溫而逐漸提高，至夜晚鋪面散熱降溫後損傷程度逐漸降低，顯示一天鋪面的溫度循環左右著重車對鋪面的破壞程度，鋪面破壞比亦呈現相同結果。此外，高速公路受到溫度效應影響，透過每軸次損傷程度分析顯示各月份以疲勞破壞機制較車轍破壞機制明顯，顯示高速公路高厚度結構伴隨著實際溫度梯度分佈與交通量作用下疲勞裂縫較車轍變形早發於柔性鋪面。
探討不同時間區間之鋪面均溫與交通量對鋪面破壞比與服務年限之影響，選擇時間區間由每小時擴大至一年，研究結果顯示1hr 時間區間可模擬鋪面經歷每日升溫與降溫之影響，及交通量尖離峰時段的作用，其鋪面破壞機制之反應近似高速公路實際狀況，所得破壞比高於年平均溫度結果，顯示高速公路鋪面破壞損傷程度更為嚴峻，求得鋪面服務年限比年平均溫度之服務年限為短，鋪面年平均溫度狀態與實際鋪面狀況之間存在顯著差異，本研究為兩者之間透過鋪面服務年限調整係數確立彼此關係。鋪面服務年限調整係數的建立以1hr 時間區間之預估鋪面服務年限為準，進一步為各時間區間確立相對關係，當中主要以年均溫區間為調整目標，可為高速公路鋪面設計者提供兩者時間區間條件下確切的關係，為鋪面厚度設計與殘餘服務年限評估進行修正，有助於掌握鋪面實際服務成效。
摘要(英) Asphalt concrete (AC) is a sensitive material with temperature, its stiffness is greatly influenced by ambient temperature. As the temperature of the asphalt concrete increases, its stiffness decreases that may lead to rut occurring on the asphalt pavement from wheel loads. A decrease in asphalt concrete stiffness results in lower structural capacity to support vehicle loads. Therefore, the mechanical property of flexible pavement is affected by temperature deeply.
In this study, based on field temperature measurements obtained from a test site simulating actual pavement structures of freeways, the pavement temperature distribution in Taiwan’s freeway were discussed in details. The results indicated the temperature of pavement changes with the climate within a year. Since the thickness of freeway pavements in Taiwan is relatively thick, the temperature distribution of the AC and bituminous treated base (BTB) layers was found to be different. Thus, separate temperature prediction model was established according the characteristic of each asphalt layer.
Based on the test results, the effective temperature depth of pavement was affected by the temperature distribution of AC and BTB. Through the analysis on pavement structural responses, it is indicated that the 1/2 depth of AC layer and the 2 cm under the top of BTB layer are considered appropriate depth as effective temperature for strautural analysis of pavements. Also, separate temperature prediction model were established for AC and BTB layers, respectively.
Besides, considering the pavement temperature variation within 24 hours and traffic loads applied on freeway pavement, the damage per pass of each load axle was calculated for different times in a day. It was found that the damage increases as pavement temperature increases in the daytime and reduces as the temperature decreases in nighttime. In other words, the temperature cycle within a day has a great effect on the damage level caused by traffic loads in flexible pavement. Moreover, with the thick pavement structure used by Taiwan’s freeway, it was found that the fatigue damage will occur earlier than permanent deformation.
Various time-durations, ranging from 1-hour to 1-year, for average temperature input to predict pavement service life and/or design ESAL were evaluated carefully. The effects of pavement average temperature of various time periods and traffic loads on pavement damage ratio and service life were determined. It was found that the 1-hr time period with average pavement temperature could simulate the actual response of freeway pavement under the pavement temperature cycle and traffic loadings. Segmentation of the pavement temperature and traffic loading into 1-hr period will produce a pavement damage ratio greater than that into 1-yr period. This indicates that the actual damage of freeway pavement is more severe than that expected by considering the yearly average temperature only. The adjustment coefficient of pavement service life established the relationship for the apparent difference between the yearly based average temperature and the real situation of in-situ pavement temperature. Using the pavement service life calculated using 1 hr period as the basis, a correlation is established for different time periods for average temperature. It provides an exact relationship obtained from the average temperature of 1 hr period and a yearly period for pavement structure design and the estimation of remaining pavement service life.
關鍵字(中) ★ 溫度預測模式
★ 太陽輻射
★ 鋪面服務年限
★ 鋪面溫度關鍵字(英) ★ Pavement temperature
★ solar radiation
★ pavement service life
★ temperature prediction model論文目次 第一章 緒論 1
1.1研究背景 1
1.2研究目的 2
1.3研究範圍與流程 3
第二章 文獻回顧 6
2.1太陽日照對柔性鋪面溫度之影響 6
2.2柔性鋪面溫度預測模式 12
2.2.1鋪面內部溫度預測模式 12
2.2.2鋪面高低溫度預測模式 20
2.2.3數值分析模擬與預測鋪面溫度 26
2.3鋪面溫度分佈對鋪面破壞分析之影響 28
第三章 研究方法 35
3.1國道試驗斷面設計與鋪築 35
3.2儀器設置 43
3.3 KENLAYER鋪面分析程式 50
3.4模式分析與建立 51
3.5瀝青混凝土回彈模數試驗 54
第四章 柔性鋪面溫度分佈與溫度預測模式之建立 55
4.1氣候變化對柔性鋪面之溫度效應 55
4.1.1不同天氣型態下柔性鋪面溫度分佈 56
4.1.2全年度柔性鋪面溫度分佈 60
4.2柔性鋪面內部溫度分佈與溫差之分析 70
4.2.1不同天氣型態之鋪面溫度分佈剖面 71
4.2.2柔性鋪面溫度梯度值與溫差分析 80
4.3太陽輻射對柔性鋪面產生之熱效應 87
4.3.1柔性鋪面之放射輻射與熱對流現象 87
4.3.2柔性鋪面之熱傳導現象 90
4.4柔性鋪面溫度預測模式之建立 93
4.4.1柔性鋪面不同層位之溫度分佈型態 94
4.4.2國道鋪面AC層溫度預測模式 94
4.4.3國道鋪面BTB層溫度預測模式 103
4.4.4 台灣鋪面、BELLS2與密西根溫度模式預測成效之探討 106
4.5小結 110
第五章 柔性鋪面溫度效應對鋪面反應之影響 112
5.1柔性鋪面溫度與回彈模數之關係 112
5.1.1瀝青混凝土溫感性與回彈模數 112
5.1.2柔性鋪面回彈模數剖面 114
5.2柔性鋪面溫度變化之鋪面反應分析 119
5.2.1柔性鋪面正負溫差之鋪面反應分析 119
5.2.2不同天氣型態下柔性鋪面全日溫度變化之應變分析 131
5.3柔性鋪面有效溫度位置之分析 158
5.3.1有效溫度位置分析方法 158
5.3.2交通載重下之有效溫度位置分析 164
5.3.3 FWD撓度反應與有效溫度位置之分析 174
5.3.4有效溫度位置之現地FWD撓度驗證 181
5.4小結 185
第六章 不同時間區間之鋪面均溫於鋪面破壞分析中 對鋪面服務年限之影響 187
6.1鋪面溫度時間區間與鋪面服務年限調整係數建立之分析方法 188
6.2高速公路交通量軸重當量調查 194
6.3交通量與溫度作用下鋪面破壞機制之分析 198
6.4鋪面溫度與時間區間變化對鋪面服務年限之影響與調整係數建立 211
6.5小結 213
第七章 結論與建議 217
7.1結論 217
7.2建議 219
參考文獻 221
附錄A不同天氣型態下鋪面應變反應 226
附錄B不同有效溫度位置之鋪面應變誤差百分比 256
附錄C溫度預測模式之相關統計分析 264
附錄D各月份單日不同時間區間鋪面均溫破壞比計算 266
圖1. 1研究架構流程圖 5
圖2. 1地球圍繞太陽行走軌跡(Iqbal, 1983) 7
圖2. 2南北半球不同緯度下各月份之地面日照輻射量(Iqbal, 1983) 7
圖2. 3鋪面熱學現象示意圖 11
圖2. 4太陽吸收性、放射率與鋪面最高溫度之關係 11
圖2. 5熱傳導係數、表面熱對流係數與鋪面最高溫度之關係 11
圖2. 6鋪面表面溫度及前五天平均氣溫與各種深度之鋪面溫度關係圖 13
圖2. 7 18小時制sin函數圖 16
圖2. 8遮陰時間對表面溫度降溫幅度 16
圖2. 9 BELLS3於田納西州驗證結果 (Marshall et al., 2001) 18
圖2. 10 BELLS3於北卡羅萊納州驗證結果 (Park et al., 2002) 18
圖2. 11實際量測中點溫度與預測中點溫度之關係(Park et al., 2001) 19
圖2. 12預測每日最高溫度與實測溫度結果(Diefenderfer et al., 2006) 25
圖2. 13預測每日最低溫度與實測溫度結果(Diefenderfer et al., 2006) 25
圖2. 14數值分析預測與實測鋪面溫度結果 (Hermansson, 2000, 2001) 27
圖2. 15數值分析預測三天鋪面溫度分佈結果 (Gui et al., 2007) 27
圖2. 16三維有限元素法與有限差分法預測與實測溫度結果 28
圖2. 17鋪面瀝青層正負溫度梯度下單層與多層分析垂直應變結果 30
圖2. 18鋪面瀝青層正負溫度梯度下單層與多層分析鋪面服務年限結果 30
圖2. 19瀝青層回彈模數與深度之關係 (Alkasawneh et al., 2008) 31
圖2. 20瀝青層依據溫度梯度分佈之多層分析垂直應變結果 31
圖2. 21混凝土鋪面正負溫差分佈(Shoukry et al., 2007) 32
圖2. 22不同正溫差下輪荷重應力分佈(Shoukry et al., 2007) 32
圖2. 23混凝土鋪面內部溫度歷時分佈(Manhboub et al., 2004) 32
圖2. 24混凝土鋪面水平應變歷時分佈(Manhboub et al., 2004) 33
圖2. 25不同時間區間均溫所預測鋪面服務年限結果(Zuo et al., 2002) 33
圖2. 26瀝青鋪面表面溫度與疲勞破壞之關係(Petho, 2008) 34
圖3. 1國道試驗斷面平面配置圖 36
圖3. 2國道試驗斷面結構厚度設計圖 36
圖3. 3中壢工務段停車場 36
圖3. 4試驗斷面預定興建場地 37
圖3. 5舊鋪面開挖與清除 38
圖3. 6清除多餘土方 38
圖3. 7路基土壤滾壓與整平 38
圖3. 8碎石級配層鋪築與整平 39
圖3. 9碎石級配層滾壓與夯實 39
圖3. 10碎石級配層噴灑透層 39
圖3. 11鋪設瀝青處理底層 40
圖3. 12瀝青處理底層滾壓與夯實 40
圖3. 13鋪築密級配瀝青混凝土 40
圖3. 14密級配瀝青混凝土滾壓與夯實 41
圖3. 15鋪築開放級配摩擦層 41
圖3. 16鋪築SMA鋪面 41
圖3. 17鋪築多孔隙鋪面 42
圖3. 18各車道鋪面滾壓與夯實 42
圖3. 19國道試驗斷面告示牌 42
圖3. 20國道試驗斷面完成 43
圖3. 21土壓計 44
圖3. 22埋設位置放上圓盤與長條塊 44
圖3. 23鐵輪滾壓機滾壓圓盤與長條塊 44
圖3. 24拿掉圓盤與長條塊形成凹槽 45
圖3. 25放入土壓計並鋪上襯墊砂 45
圖3. 26覆蓋砂土完成埋設 45
圖3. 27底層溫度計設計圖 46
圖3. 28底層溫度計實體 46
圖3. 29埋設位置放上長條塊並滾壓 47
圖3. 30凹槽內放入底層溫度計 47
圖3. 31覆蓋瀝青混凝土完成埋設 47
圖3. 32面層溫度計設計圖 48
圖3. 33面層溫度計 48
圖3. 34紅外線溫度槍 49
圖3. 35資料擷取器與電腦 49
圖3. 36各類儀器埋設位置示意圖 50
圖4. 1天氣晴朗時國道一號鋪面溫度24小時歷時變化 58
圖4. 2天氣多雲時晴時國道一號鋪面溫度24小時歷時變化 58
圖4. 3天氣陰天時國道一號鋪面溫度24小時歷時變化 59
圖4. 4天氣雨天時國道一號鋪面溫度24小時歷時變化 59
圖4. 5天氣寒流時國道一號鋪面溫度24小時歷時變化 60
圖4. 6年鋪面大氣與表面最高低溫分佈 61
圖4. 7國道一號鋪面溫度24小時歷時變化(1月11日) 61
圖4. 8國道一號鋪面溫度24小時歷時變化(2月12日) 62
圖4. 9國道一號鋪面溫度24小時歷時變化(3月5日) 62
圖4. 10國道一號鋪面溫度24小時歷時變化(4月12日) 63
圖4. 11國道一號鋪面溫度24小時歷時變化(5月12日) 63
圖4. 12國道一號鋪面溫度24小時歷時變化(6月7日) 64
圖4. 13國道一號鋪面溫度24小時歷時變化(7月21日) 64
圖4. 14國道一號鋪面溫度24小時歷時變化(8月26日) 65
圖4. 15國道一號鋪面溫度24小時歷時變化(9月24日) 65
圖4. 16國道一號鋪面溫度24小時歷時變化(10月16日) 66
圖4. 17國道一號鋪面溫度24小時歷時變化(11月22日) 66
圖4. 18國道一號鋪面溫度24小時歷時變化(12月11日) 67
圖4. 19各月份表面與大氣溫度之分佈百分比 69
圖4. 20柔性鋪面一天之溫度分佈曲線示意圖 70
圖4. 21鋪面溫度剖面6:00~12:00 72
圖4. 22鋪面溫度剖面12:00~18:00 73
圖4. 23鋪面溫度剖面18:00~6:00 73
圖4. 24晴朗時鋪面溫度24小時之分佈 74
圖4. 25多雲時晴時鋪面溫度24小時之分佈 74
圖4. 26陰天時鋪面溫度24小時之分佈 75
圖4. 27雨天時鋪面溫度24小時之分佈 75
圖4. 28寒流時鋪面溫度24小時之分佈 76
圖4. 29一年鋪面溫度於早晨時段(9:00)之分佈 77
圖4. 30一年鋪面溫度於中午時段(12:00)之分佈 78
圖4. 31一年鋪面溫度於下午時段(16:00)之分佈 78
圖4. 32一年鋪面溫度於夜晚時段(21:00)之分佈 79
圖4. 33各類型鋪面溫度分佈曲線 79
圖4. 34鋪面表面溫度15~60℃範圍之正溫度分佈曲線圖 81
圖4. 35鋪面表面溫度10~35℃範圍之負溫度分佈曲線圖 81
圖4. 36AC、BTB與全瀝青層之各月份最大正溫差分佈 85
圖4. 37 AC、BTB與全瀝青層之各月份最大正溫度梯度值分佈 86
圖4. 38 AC、BTB與全瀝青層之各月份最大負溫差分佈 86
圖4. 39 AC、BTB與全瀝青層之各月份最大負溫度梯度值分佈 87
圖4. 40各月份鋪面表面最高低溫與放射輻射之關係 88
圖4. 41鋪面放射輻射與大氣、鋪面表面溫度24小時歷時變化 89
圖4. 42鋪面熱對流能量與大氣、鋪面表面溫度24小時歷時變化 89
圖4. 43鋪面內部不同深度熱傳導能24小時歷時變化 91
圖4. 44鋪面內部熱傳導能於不同時間下之變化(6:00~12:00) 92
圖4. 45鋪面內部熱傳導能於不同時間下之變化(12:00~18:00) 92
圖4. 46鋪面內部熱傳導能於不同時間下之變化(18:00~6:00) 93
圖4. 47高速公路試驗斷面AC與BTB層之24小時歷時溫度 94
圖4. 48不同月份下sine函數值與時間之關係 96
圖4. 49代表性時間函數曲線sin(-6.3252t+5.6989) 96
圖4. 50代表性sine函數值與實際函數值之誤差分析 97
圖4. 51 AC溫度預測模式於2cm鋪面深度預測成效 99
圖4. 52 AC溫度預測模式於4cm鋪面深度預測成效 100
圖4. 53 AC溫度預測模式於6cm鋪面深度預測成效 100
圖4. 54 AC溫度預測模式於8cm鋪面深度預測成效 101
圖4. 55 AC溫度預測模式於10cm鋪面深度預測成效 101
圖4. 56 AC溫度預測模式預測結果 102
圖4. 57 AC溫度預測模式預測成效之誤差分析 102
圖4. 58國道一號鋪面內部14.5cm處不同月份下24小時溫度歷時變化 103
圖4. 59國道一號鋪面內部20.5cm處不同月份下24小時溫度歷時變化 103
圖4. 60 BTB溫度預測模式預測結果 105
圖4. 61 BTB溫度預測模式預測成效之誤差分析 105
圖4. 62台灣鋪面AC溫度預測模式之預測成效 108
圖4. 63 BELLS2溫度預測模式之預測成效 108
圖4. 64密西根溫度預測模式之預測成效 109
圖5. 1密級配瀝青混凝土(AC)回彈模數與溫度之關係 113
圖5. 2瀝青處理底層混凝土(BTB)回彈模數與溫度之關係 113
圖5. 3鋪面24小時回彈模數歷時變化(8月6日) 114
圖5. 4鋪面24小時回彈模數歷時變化(12月11日) 115
圖5. 5鋪面不同深度下溫度與月份之關係 116
圖5. 6鋪面不同深度下回彈模數與月份之關係 116
圖5. 7各月份鋪面回彈模數剖面(9:00) 117
圖5. 8各月份鋪面回彈模數剖面(12:00) 117
圖5. 9各月份鋪面回彈模數剖面(16:00) 118
圖5. 10各月份鋪面回彈模數剖面(21:00) 118
圖5. 11鋪面正負溫差對應之溫度分佈 121
圖5. 12柔性鋪面溫度分層模型 122
圖5. 13鋪面分析採用之軸重與軸型示意圖 122
圖5. 14軸重80kN胎壓70 psi下不同正負溫差對鋪面垂直與水平應變之反應 124
圖5. 15軸重98kN胎壓140psi下不同正負溫差對鋪面垂直與水平應變之反應 124
圖5. 16軸重171.5kN胎壓140psi下不同正負溫差對鋪面垂直與水平應變之反應 124
圖5. 17不同正溫差下各軸重與胎壓對鋪面垂直應變之反應 125
圖5. 18不同負溫差下各軸重與胎壓對鋪面垂直應變之反應 125
圖5. 19不同正溫差下各軸重與胎壓對鋪面水平應變之反應 126
圖5. 20不同負溫差下各軸重與胎壓對鋪面水平應變之反應 126
圖5. 21正負溫差下各軸重與胎壓對AC與BTB層底部水平應變之反應 128
圖5. 22正負溫差下各軸重與胎壓對級配層與路基頂部垂直應變之反應 129
圖5. 23晴朗天氣下24小時垂直應變(軸重98 kN胎壓140 psi) 133
圖5. 24晴朗天氣下24小時水平應變(軸重98 kN胎壓140 psi) 134
圖5. 25晴朗天氣下24小時垂直應變(軸重171.5 kN胎壓140 psi) 135
圖5. 26晴朗天氣下24小時水平應變(軸重171.5kN胎壓140 psi) 136
圖5. 27寒流天氣下24小時垂直應變(軸重98 kN胎壓140 psi) 137
圖5. 28寒流天氣下24小時水平應變(軸重98 kN胎壓140 psi) 138
圖5. 29寒流天氣下24小時垂直應變(軸重171.5 kN胎壓140 psi) 139
圖5. 30寒流天氣下24小時水平應變(軸重171.5 kN胎壓140 psi) 140
圖5. 31晴朗天氣下24小時不同軸重與胎壓作用下鋪面應變反應 144
圖5. 32多雲天氣下24小時不同軸重與胎壓作用下鋪面應變反應 145
圖5. 33雨天天氣下24小時不同軸重與胎壓作用下鋪面應變反應 146
圖5. 34陰天天氣下24小時不同軸重與胎壓作用下鋪面應變反應 147
圖5. 35寒流天氣下24小時不同軸重與胎壓作用下鋪面應變反應 148
圖5. 36晴朗天氣下9、14、17點時鋪面溫度分佈 149
圖5. 37晴朗天氣下9、14、17點時AC與BTB底部水平應變分佈 149
圖5. 38不同天氣下各軸重與胎壓對AC層底部水平應變之歷時變化 152
圖5. 39不同天氣下各軸重與胎壓對BTB層底部水平應變之歷時變化 153
圖5. 40不同天氣下各軸重與胎壓對碎石級配層頂部垂直應變之歷時變化 154
圖5. 41不同天氣下各軸重與胎壓對路基頂部垂直應變之歷時變化 155
圖5. 42各種天氣型態下於17:00時AC與BTB層底部之水平應變 156
圖5. 43各種天氣型態下於17:00時級配層與路基頂部垂直應變 157
圖5. 44高速公路柔性鋪面各有效溫度簡化模型示意圖 162
圖5. 45高速公路鋪面於不同表面溫度下之代表性正溫度分佈曲線 163
圖5. 46高速公路鋪面於不同表面溫度下之代表性負溫度分佈曲線 163
圖5. 47正溫度曲線下各有效溫度位置之AC與BTB層底部水平應變 166
圖5. 48正溫度曲線下各有效溫度位置之級配層與路基頂部垂直應變 167
圖5. 49負溫度曲線下各有效溫度位置之AC與BTB層底部水平應變 168
圖5. 50負溫度曲線下各有效溫度位置之級配層與路基頂部垂直應變 169
圖5. 51各有效溫度位置模型與Multilayer模型受軸重作用下AC層與BTB層底部水平應變相比下平均誤差百分比(正溫度曲線) 170
圖5. 52各有效溫度位置模型與Multilayer模型受軸重作用下級配層與路基頂部垂直應變相比下平均誤差百分比(正溫度曲線) 171
圖5. 53各有效溫度位置模型與Multilayer模型受軸重作用下AC層與BTB層底部水平應變相比下平均誤差百分比(負溫度曲線) 172
圖5. 54各有效溫度位置模型與Multilayer模型受軸重作用下級配層與路基頂部垂直應變相比下平均誤差百分比(負溫度曲線) 173
圖5. 55正溫度曲線下各有效溫度位置於表面溫度15與60℃之撓度值 176
圖5. 56負溫度曲線下各有效溫度位置於表面溫度10與35℃之撓度值 177
圖5. 57正溫度曲線下各有效溫度位置於七個撓度計之誤差百分比 178
圖5. 58負溫度曲線下各有效溫度位置於七個撓度計之誤差百分比 179
圖5. 59正溫度曲線下各有效溫度位置於七點撓度計之平均誤差百分比 180
圖5. 60負溫度曲線下各有效溫度位置於七點撓度計之平均誤差百分比 181
圖5. 61不同表面溫度下各有效溫度位置模型與實測撓度值 183
圖5. 62不同表面溫度下各有效溫度位置之撓度值誤差百分比 184
圖5. 63各有效溫度位置之撓度值平均誤差百分比 185
圖6. 1鋪面溫度時間區間與鋪面服務年限調整係數建立之分析流程 193
圖6. 2高速公路一天24小時交通量分佈百分比 197
圖6. 3正溫度曲線下不同路基回彈模數之每軸次損傷 201
圖6. 4負溫度曲線下不同路基回彈模數之每軸次損傷 202
圖6. 5單月交通量作用下鋪面24小時每軸次損傷歷時分佈(1~3月) 203
圖6. 6單月交通量作用下鋪面24小時每軸次損傷歷時分佈(4~6月) 204
圖6. 7單月交通量作用下鋪面24小時每軸次損傷歷時分佈(7~9月) 205
圖6. 8單月交通量作用下鋪面24小時每軸次損傷歷時分佈(10~12月) 206
圖6. 9單月內交通量作用下鋪面24小時破壞比歷時分佈(1~3月) 207
圖6. 10單月內交通量作用下鋪面24小時破壞比歷時分佈(4~6月) 208
圖6. 11單月內交通量作用下鋪面24小時破壞比歷時分佈(7~9月) 209
圖6. 12單月內交通量作用下鋪面24小時破壞比歷時分佈(10~12月) 210
圖6. 13各時間區間年破壞比與預估鋪面服務軸次之關係 216
圖6. 14各時間區間鋪面服務年限調整係數 216
表2. 1天空陰晴型態建議紅外線溫度修正值 16
表2. 2時間轉換係數對照表 17
表3. 1KENALYER程式特性 51
表4. 1鋪面最大正負溫差出現時間 82
表4. 2各月份瀝青層最大正溫差與溫度梯度值 84
表4. 3各月份瀝青層最大負溫差與溫度梯度值 84
表4. 4各月份AC與BTB最大正負溫差佔全厚度溫差百分比(%) 85
表4.5 AC鋪面溫度預測模式參數 97
表4.6 AC溫度預測模式統計結果 98
表4. 7不同深度預測結果統計比較 102
表4.8 BTB鋪面溫度預測模式參數 104
表4. 9 BTB溫度預測模式統計結果 105
表4.10各溫度預測模式之預測值分佈(%) 109
表4.11各溫度預測模式參數之比較 109
表5. 1瀝青混凝土材料溫度與波松比關係(FHWA, 2002) 113
表5. 2各月份最大正負溫差結果 120
表5. 3正負溫差對應之溫度分佈(℃) 120
表5. 4軸重80 kN胎壓140 psi作用下鋪面不同正負溫差之應變反應 130
表5. 5軸重98 kN胎壓140 psi作用下鋪面不同正負溫差之應變反應 130
表5. 6軸重171.5 kN胎壓140 psi作用下鋪面不同正負溫差之應變反應 130
表5. 7各種天氣型態之全日溫度範圍(℃) 131
表5. 8各種天氣型態下應變最高與最低出現時間點(最低時間/最高時間) 143
表5. 9晴朗與多雲天氣下AC與BTB層位底部之溫度歷時(℃) 143
表5. 10各種天氣型態下於9:00至17:00之應變增量百分比 151
表5. 11各有效溫度位置於七點撓度計之平均誤差百分比 180
表6. 1中山高速公路泰山收費站交通量統計(2008全年度) 195
表6. 2各類重車分佈比例 195
表6. 3各種重車車型與分類代號 195
表6. 4各種重車軸型分類與代號 196
表6. 5各類車輛軸型之軸重與軸重當量因子 196
表6. 6單日各類車輛軸重當量ESAL 196
表6. 7各月份單日不同時間區間破壞比 214
表6. 8時間區間為單日之破壞比(一個月的天數) 214
表6. 9時間區間為月份之破壞比 215
表6. 10時間區間為季節之破壞比 215
表6. 11各時間區間之年破壞比與預估鋪面服務軸次 215
表6. 12各時間區間與1HR區間預估鋪面服務軸次相比之差異百分比 216
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指導教授 黃偉慶(Wei-Hsing Huang) 審核日期 2009-8-28 推文 plurk
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