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沥青路面Top-Down裂缝开裂机理解析法分析
| 论文题名： | 沥青路面Top-Down裂缝开裂机理解析法分析 |
| 关键词： | 沥青路面;Top-Down裂缝;开裂机理;应力分析 |
| 摘要： | 沥青路面的Top-Down裂缝是沥青路面初期损坏的一种,对沥青路面的使用性能和使用期限有较大的影响,目前国内外对Top-Down裂缝的研究一般局限于有限元分析,未见乏解析法分析。因此,运用解析法分析沥青路面的开裂机理,从而得到沥青路面Top-Down裂缝开裂应力分析的计算程序很有必要。 本文参考大量国内外相关文献和研究成果,建立适用于解析法分析沥青路面Top-Down开裂的轮胎接地模型。采用AI法得到路面结构温度场,同时考虑使用年限、不同温度、深度和空隙率的影响,根据沥青老化预估模型得出春季、夏季、冬季工况下未老化和老化后的动态模量。以弹性层状理论体系为基础,运用解析法建立力学计算模型计算车辆荷载作用下沥青路面结构的应力和老化后突然降温工况下沥青路面的温度应力,并且运用 MATLAB软件编制解析法计算程序。在计算分析的基础上提出沥青路面Top-Down开裂应力分析方法。将解析法计算结果与有限元计算结果、试验路实测结果进行了对比,结果分别相差20％、30%左右。计算误差在合理范围内,证明了解析法的可行性。通过解析法编制的计算程序计算老化前春季、夏季、冬季工况,老化后春季、夏季、冬季工况,及老化后突然降温后春季、夏季、冬季工况下的应力。 根据解析法分析结果来确定沥青路面Top-Down裂缝的开裂原理:沥青路面不考虑老化时,轮胎荷载作用下的最大剪应力是造成路面Top-Down裂缝开裂的主要原因;老化后,轮胎荷载作用下的最大拉应力是造成沥青路面Top-Down裂缝开裂的主要原因;老化后并突然降温后,轮胎荷载的最大拉应力大于了材料的抗拉强度而导致了沥青路面开裂。 |
| 作者： | 李花磊 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 张洪亮 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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