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【碩士】瀝青路面力學(xué)響應(yīng)的三維有限元分析【2006】
內(nèi)容簡介
學(xué)科專業(yè):巖土工程 授予學(xué)位:工學(xué)碩士 學(xué)位授予單位:蘭州理工大學(xué) 學(xué)位年度: 2006年 隨著國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,高等級瀝青路面得到越來越廣泛的應(yīng)用。隨之而來的,是汽車超載、超速等問題越來越嚴(yán)重,瀝青類路面早期損害越來越嚴(yán)重。 針對上述問題,本文利用ANsYs有限元程序,選取一種半剛性基層瀝青混凝土路面典型結(jié)構(gòu)建立模型,對其進(jìn)行數(shù)值分析?! ”疚闹饕紤]了公路縱坡、水平力、超載和行車速度等因素對路面結(jié)構(gòu)力學(xué)響應(yīng)的影響。分析結(jié)果表明,公路縱坡對路面結(jié)構(gòu)受力的影響不明顯。水平力對路面結(jié)構(gòu)有不利的影響。當(dāng)有水平力作用時,輪胎接地印痕前、后緣處出現(xiàn)應(yīng)力集中,使瀝青路面承受較大的壓、拉應(yīng)力,且在路表和基面層間出現(xiàn)較大的剪應(yīng)力。這種應(yīng)力狀態(tài)極易導(dǎo)致和加速路面的裂縫、推移等早期損壞。因而,頻繁受到水平力作用的路段,路面早期損壞嚴(yán)重。超載也是對瀝青路面損害較大的主要因素之一。超載引起路面壓應(yīng)力增大,從而產(chǎn)生的水平力也增大,對瀝青路面有顯著的破壞作用。超載率越大,對路面結(jié)構(gòu)的破壞力越大,大大降低路面的使用性能和縮短路面的使用壽命。車速增加對路面結(jié)構(gòu)有兩方面的影響。一方面,車速的提高,有利于路面結(jié)構(gòu)的承載和變形能力;另一方面,同時增加的對路面結(jié)構(gòu)的動力沖擊,使路面處于不利的狀態(tài)。但是這兩方面的影響都相當(dāng)微小,因此,可以忽略車速對路面結(jié)構(gòu)力學(xué)響應(yīng)的影響?! ≡谇笆龇治鲋?,筆者搜集整理了相關(guān)學(xué)者對瀝青路面有限元分析的結(jié)果以及襄樊試驗路、隨南路等瀝青路面工程實測數(shù)據(jù)以及病害調(diào)查資料,將其與本文分析結(jié)果進(jìn)行對比。本文的分析得到的規(guī)律與相關(guān)分析及實測數(shù)據(jù)吻合較好,而且本文分析結(jié)果能較好的解釋瀝青類路面的一些早期損壞現(xiàn)象?! ♂槍Ρ疚姆治龅膸追N因素對路面結(jié)構(gòu)力學(xué)響應(yīng)影響的結(jié)果,筆者得出結(jié)論,并據(jù)此提出了防治瀝青類路面早期損壞的一些合理建議。最后,筆者根據(jù)本課題的研究情況并結(jié)合目前瀝青類路面仍存在的問題,提出了今后仍需進(jìn)一步開展的研究工作?! ?
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