详情

原文传递沥青路面结构的模量取值研究

论文题名：	沥青路面结构的模量取值研究
关键词：	沥青路面;车辆荷载;动态模量;竖向应力;三维有限元
摘要：	现行的路面结构设计方法中，沥青路面结构分析计算过程中的重要参数是沥青混合料的劲度，劲度可以采用静态蠕变模量或动态模量表示。然而，采用静态蠕变模量或动态模量表示沥青路面行车状态下的劲度模量并不全面。已有的研究成果表明，使用动态回弹模量表征沥青路面结构的劲度模量显得更为合理。动态模量和动态回弹模量均可以通过实验的方法获得，但室内试验准确的获取动态模量需要施加准确的波形力，如何获取准确的实验室加载波形便是首要解决的问题。　　动态模量与动态回弹模量的室内实验获取方法的主要差别在于：动态模量施加连续周期荷载，周期间不考虑休息时间；而动态回弹模量施加的荷载周期之间存在休息时间。不管是动态模量试验还是动态回弹模量试验，加载波形都是车辆荷载作用下沥青路面结构中沥青层内的应力脉冲波形的拟合。目前，AASHTO试验方法中动态模量试验是通过采用半正弦波加载方式获取，这与实际情况有一定的偏差。行车荷载下不同深度处的竖向应力脉冲波形并不相同，波长也不相同。其准确性依赖于合理的轮胎接地压力和计算模型。　　本文首先分别利用ANSYS和BISAR建立的计算模型，对比路面结构内沥青层的竖向应力，验证ANSYS所建立的三维有限元计算模型的可靠性；其次，利用三维有限元计算工具，结合实测的竖向轮胎-路面接地压力并考虑水平作用力，考虑沥青路面结构层不同的模量和厚度组合，计算沥青路面结构层不同深度处的竖向应力，得到不同位置的竖向应力脉冲波形，推导相应的波长和荷载作用时间的计算公式。依据上述分析得到的沥青路面结构层不同深度处的竖向应力脉冲波形，利用不同的函数形式，对这些应力脉冲波形进行拟合。最后，结合已有的加载周期休息时间，进行室内试验，比较动态模量和动态回弹模量的差异。
作者：	戴雄威
专业：	防灾减灾工程及防护工程
导师：	胡小弟;白桃
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉工程大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文