路基土强度对路面早期破坏的影响研究
发布时间：2022-12-06 18:07
路基是路面结构的基础,良好的路基直接影响到路面结构整体的使用性能和稳定性能。路基土强度和承载能力不足而产生的路基土变形量过大,已成为路面病害的主要诱因之一,路基土强度对路面早期破坏的影响日益受到研究人员的重视,探讨路面结构中应力复杂性需要新的思路。本文基于摩尔-库伦准则和德鲁克-普拉特准则,确定了二维和三维应力状态下路面结构的评价指标-路面疲劳损伤潜在指数（APPDI2D和APPDI3D）。从路基回弹模量改善路基路面结构中应力状态的角度入手,运用路表弯沉值、沥青层底拉应力和路基顶部压应变以及APPDI开展路基土强度对路面结构应力分布及早期破坏的研究,以期能够指导路基路面结构一体化设计、减少路基路面结构性破坏、提高其使用性能和使用寿命。本文的主要研究内容包含以下几个方面:1)基于岩土力学的强度理论,分别定义了二维和三维应力状态下路面性能的评价指标,并对该指标进行解释;2)借助国内外的已有的试验结果,在不考虑颗粒粒径级配、沥青类型的基础上,探讨了材料的强度参数与弹性模量之间的关系。3)根据Kim教授的研究结果,借助于其计算模型,对不同路基土强度下不同应力状态的路面结构进行力学分析,研究不同...
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.2.3 存在问题分析
1.3 研究内容、方法及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法
1.3.3 技术路线
2 理论基础
2.1 理论背景
2.1.1 莫尔库仑强度理论
2.1.2 德鲁克-普拉格强度理论
2.2 模量与强度参数的取值
2.3 模型研究背景
2.4 构建模型
2.4.1 计算荷载
2.4.2 几何模型
2.4.3 计算参数
2.5 小结
3 基于主应力分布的路基路面破坏二维有限元分析
3.1 路表垂直变形分析
3.2 面层底拉应力分析
3.3 路基顶部压应变分析
3.4 APPDI2D分析
3.4.1 APPDI2D等值线云图
3.4.2 典型破坏模式分析
3.4.3 潜在破坏位置对比分析
3.5 小结
4 基于主应力分布的路基路面破坏三维有限元分析
4.1 路表垂直变形分析
4.2 面层底拉应力分析
4.3 路基顶部压应变分析
4.4 APPDI3D分析
4.4.1 APPDI3D等值线云图
4.4.2 典型破坏模式分析
4.4.3 潜在破坏位置对比分析
4.5 小结
5 路基路面结构材料一体化设计系统开发
5.1 有限元法的基本原理
5.2 有限元法的分析过程
5.3 有限元法的程序设计
5.4 计算结果对比
5.5 系统的优点
5.6 小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间所发表的论文、专利、获奖情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于主应力分析的高模量基层沥青路面破损机理研究[J]. 李晓军,杜冬冬,袁高昂. 公路. 2015(12)
[2]基于路基强度衰减条件下的路面结构力学分析[J]. 张银博,李志农,杨三强,许文辉,陈伟. 交通科学与工程. 2015(02)
[3]路基回弹模量对路面结构力学性能影响的数值分析[J]. 路鑫,毛久海,李小刚,韩特. 路基工程. 2015(03)
[4]路基回弹模量衰减对公路沥青路面厚度设计的影响[J]. 张健,王劲卓,张鑫,高金贵,王永成,姜兆芳. 北华大学学报(自然科学版). 2012(03)
[5]高速公路拓宽路基病害机理及防治[J]. 张春会,吕锦,赵全胜,王锡朝. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2012(02)
[6]路基回弹模量对刚性路面疲劳寿命的影响分析[J]. 林小平,凌建明,周亮. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2012(02)
[7]高模量沥青混凝土抗变形性能研究[J]. 王刚,刘黎萍,孙立军. 同济大学学报(自然科学版). 2012(02)
[8]基于路基路面协调变形的路基回弹模量设计[J]. 董城,岳志平,李志勇,冷伍明. 公路交通科技. 2012(01)
[9]高模量土基对沥青路面结构设计的影响[J]. 张敏江,王东博,于保阳. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2010(05)
[10]黄泛区粉土路基强度衰减对路面结构的影响分析[J]. 宋修广,张瑜洪,张海忠,张宏博. 公路交通科技. 2010(05)
博士论文
[1]基于土基耐久性的路基与半刚性基层间的过渡层研究[D]. 弋晓明.山东大学 2014
[2]强度衰减路基稳定性及其路面结构力学响应研究[D]. 管延华.中国矿业大学 2011
硕士论文
[1]基于M-C准则的沥青路面破坏统一力学模式初步探讨[D]. 杜冬冬.西安科技大学 2015
[2]路基对路面结构应力分布的影响研究[D]. 刘应然.西安科技大学 2012
[3]高模量路基沥青路面结构应用技术研究[D]. 王东博.沈阳建筑大学 2011
[4]基于路基强度衰减条件下的路面结构力学分析及典型结构的推荐[D]. 陈晓燕.山东大学 2009
本文编号：3711386
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.2.3 存在问题分析
1.3 研究内容、方法及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法
1.3.3 技术路线
2 理论基础
2.1 理论背景
2.1.1 莫尔库仑强度理论
2.1.2 德鲁克-普拉格强度理论
2.2 模量与强度参数的取值
2.3 模型研究背景
2.4 构建模型
2.4.1 计算荷载
2.4.2 几何模型
2.4.3 计算参数
2.5 小结
3 基于主应力分布的路基路面破坏二维有限元分析
3.1 路表垂直变形分析
3.2 面层底拉应力分析
3.3 路基顶部压应变分析
3.4 APPDI2D分析
3.4.1 APPDI2D等值线云图
3.4.2 典型破坏模式分析
3.4.3 潜在破坏位置对比分析
3.5 小结
4 基于主应力分布的路基路面破坏三维有限元分析
4.1 路表垂直变形分析
4.2 面层底拉应力分析
4.3 路基顶部压应变分析
4.4 APPDI3D分析
4.4.1 APPDI3D等值线云图
4.4.2 典型破坏模式分析
4.4.3 潜在破坏位置对比分析
4.5 小结
5 路基路面结构材料一体化设计系统开发
5.1 有限元法的基本原理
5.2 有限元法的分析过程
5.3 有限元法的程序设计
5.4 计算结果对比
5.5 系统的优点
5.6 小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间所发表的论文、专利、获奖情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于主应力分析的高模量基层沥青路面破损机理研究[J]. 李晓军,杜冬冬,袁高昂. 公路. 2015(12)
[2]基于路基强度衰减条件下的路面结构力学分析[J]. 张银博,李志农,杨三强,许文辉,陈伟. 交通科学与工程. 2015(02)
[3]路基回弹模量对路面结构力学性能影响的数值分析[J]. 路鑫,毛久海,李小刚,韩特. 路基工程. 2015(03)
[4]路基回弹模量衰减对公路沥青路面厚度设计的影响[J]. 张健,王劲卓,张鑫,高金贵,王永成,姜兆芳. 北华大学学报(自然科学版). 2012(03)
[5]高速公路拓宽路基病害机理及防治[J]. 张春会,吕锦,赵全胜,王锡朝. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2012(02)
[6]路基回弹模量对刚性路面疲劳寿命的影响分析[J]. 林小平,凌建明,周亮. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2012(02)
[7]高模量沥青混凝土抗变形性能研究[J]. 王刚,刘黎萍,孙立军. 同济大学学报(自然科学版). 2012(02)
[8]基于路基路面协调变形的路基回弹模量设计[J]. 董城,岳志平,李志勇,冷伍明. 公路交通科技. 2012(01)
[9]高模量土基对沥青路面结构设计的影响[J]. 张敏江,王东博,于保阳. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2010(05)
[10]黄泛区粉土路基强度衰减对路面结构的影响分析[J]. 宋修广,张瑜洪,张海忠,张宏博. 公路交通科技. 2010(05)
博士论文
[1]基于土基耐久性的路基与半刚性基层间的过渡层研究[D]. 弋晓明.山东大学 2014
[2]强度衰减路基稳定性及其路面结构力学响应研究[D]. 管延华.中国矿业大学 2011
硕士论文
[1]基于M-C准则的沥青路面破坏统一力学模式初步探讨[D]. 杜冬冬.西安科技大学 2015
[2]路基对路面结构应力分布的影响研究[D]. 刘应然.西安科技大学 2012
[3]高模量路基沥青路面结构应用技术研究[D]. 王东博.沈阳建筑大学 2011
[4]基于路基强度衰减条件下的路面结构力学分析及典型结构的推荐[D]. 陈晓燕.山东大学 2009
本文编号：3711386
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