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西部多雨地区长大纵坡沥青路面耐久性及行车安全性研究
| 论文题名： | 西部多雨地区长大纵坡沥青路面耐久性及行车安全性研究 |
| 关键词： | 多雨地区;长大纵坡;沥青路面;耐久性能;行车安全性 |
| 摘要： | 在我国西部地区山脉丘陵分布范围较广,地形地貌多样化,地质条件又复杂,所以在路线设计中不可避免的遇到长大纵坡的问题。西部某些地方降雨量大和长大纵坡这种特殊纵坡条件,造成车辆在长大纵坡地段行驶时不断地加减速与频繁的制动,从而给纵坡路段施加了很大的水平力,加之层间粘结不良、车辆超载、低速行驶和多雨等众多因素的综合影响,导致长大纵坡路段的车辙、推移和水损坏比普通浙青路面要严重多,因此,开展对长大纵坡浙青路面的研究具有重要意义。 本文主要做了以下几方面的研究:(1)本文运用ANSYS有限元软件,选取一种常见的浙青路面结构,建立了基于粘弹性理论的三维有限元模型,阐述了长大纵坡路面破坏的两种主要形式:车辙和推移;并分析了其产生的原因。然后深入研究层间接触、超载、纵坡坡度、车辆低速、水平力等因素作用下长大纵坡路段路面的受力状态,并分析了不同因素作用下车辙深度和最大剪应力的变化特征,得出了各个影响因素与车辙深度和最大剪应力的定量关系。(2)利用动量定理和纵坡坡度不同受力状况,建立了水膜厚度较小(<3mm)上坡和下坡以及水膜厚度较大(多3mm)上坡和下坡四种情况下动水压力的力学计算模型,分析不同水膜厚度情况下动水压力与水膜厚度、车速、车辆荷载和纵坡坡度之间的关系。(3)长大纵坡浙青路面早期损害中还有一种更为严重的损坏就是水损害,路面渗入水、浙青路面结构层和交通荷载的动力耦合(水力耦合)作用是导致路面水损坏的主要原因之一。因此基于Biot固结理论和多雨地区长大纵坡的特点,建立了在移动荷载作用下饱和浙青路面“面层一基层一路基”二维三层体系水力耦合模型和水力耦合控制方程,在面层底部为完全排水条件下全面系统的分析了车辆荷载、行车速度、路面渗透系数和纵坡坡度对面层中正应力、孔隙水压力、剪应力和面层位移等物理量分布的影响,为长大纵坡浙青路面结构设计提供理论基础和参考。 |
| 作者： | 王海峰 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 滕旭秋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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