温度-车辆荷载耦合作用下沥青路面受力分析

发布时间：2022-07-20 14:28

　　我国现行沥青路面设计规范是以弹性层状体系和层间变形连续结构为基础,在单独考虑车辆荷载作用沥青路面响应基础上进行设计的。但实际上,沥青路面暴露在自然环境中是受到温度和车辆动荷载共同作用的,单独考虑一种外界环境影响不能真实反映沥青路面结构内的受力情况。同时,不同的沥青路面结构层之间的接触状态并非完全连续,也非完全光滑,因此单纯的摩擦系数也不能很好的反映黏结力的影响。理论假设和实际情况之间存在的差异将直接影响路面结构的设计和使用寿命。因此本文采用ABAQUS有限元软件,分析了温度荷载与车辆动荷载耦合作用下沥青路面结构的动态响应。在分析过程中,先建立大连地区冬季和夏季温度场预估模型,其结果与光栅光纤实测温度分布结果相符。以此沥青路面结构为研究对象,分析冬季低温环境,温度与车辆动荷载耦合作用下含裂缝路面和无裂缝路面的动态响应。然后,考虑沥青面层动态弹性模量影响,并用内聚力模型模拟沥青路面的层间接触关系,分析夏季高温环境,温度与车辆动荷载耦合作用下沥青路面的动态响应。最后,分析了不同超限车载对耦合作用下沥青路面动态响应的影响。本文在分析温度与车辆动荷载耦合作用下沥青路面的动态响应时,考虑了裂缝、材... 

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究意义与目的
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 沥青路面温度与车辆荷载的研究现状
        1.2.2 沥青路面开裂破坏研究现状
        1.2.3 路面层状体结构层间关系研究现状
    1.3 本文主要做的工作
2 沥青路面结构温度场
    2.1 概述
    2.2 温度场分析基本理论
    2.3 沥青路面模型与参数
    2.4 沥青路面温度边界条件
    2.5 沥青路面温度场计算结果与分析
        2.5.1 冬季温度场结果分析
        2.5.2 夏季温度场结果分析
    2.6 本章小结
3 冬季温度与车辆荷载耦合作用下沥青路面动态响应
    3.1 概述
    3.2 裂缝及动态响应模拟方法
        3.2.1 应力强度因子
        3.2.2 裂缝尖端奇异单元
        3.2.3 车辆荷载的确定
    3.3 结果分析
        3.3.1 不同车速下沥青路面结构的动态响应
        3.3.2 无路面裂缝结果分析
        3.3.3 裂缝路面结果分析
    3.4 本章小结
4 夏季温度与车辆荷载耦合作用下沥青路面动态响应
    4.1 概述
    4.2 接触问题的有限元模拟
        4.2.1 有限元接触理论
        4.2.2 接触模型的选择
        4.2.3 模型参数的确定
    4.3 结果分析
        4.3.1 实测与模拟结果对比
        4.3.2 冬季和夏季结果对比分析
        4.3.3 剪切应力结果分析
    4.4 本章小结
5 温度与车辆重载耦合作用下沥青路面动态响应
    5.1 概述
    5.2 重载模型和参数的确定
    5.3 结果分析
        5.3.1 冬季水平应力结果分析
        5.3.2 夏季剪切应力结果分析
    5.4 本章小结
6 主要结论与展望
    6.1 本文主要工作和结论
    6.2 本文的不足和展望
参考文献
致谢



本文编号：3664166