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考虑实测轮载及各向异性的沥青路面力学响应分析研究
| 论文题名： | 考虑实测轮载及各向异性的沥青路面力学响应分析研究 |
| 关键词： | 沥青路面;各向异性;力学响应;动态模量 |
| 摘要： | 目前沥青混合料各向异性的研究认为，垂直于压实方向的水平面上两个方向的材料特性是相同的，而垂直和水平方向有显著差异，即认为是横观各向同性。然而，遗憾的是，沥青混合料各向异性特性对路面结构设计和分析的影响程度并没有得到很好的理解与应用。我国沥青路面的结构设计方法的理论基础是基于各向同性的线弹性理论体系。这种简化处理方法，难以如实地反映出沥青混合料的基本特性，使得理论计算分析的结果与实际情况难以相符合。 首先，为研究各向异性对沥青混合料轮载受力反应的影响，在实测分均布轮载的基础上，采用有限元方法进行沥青路面结构层横观各向同性的响应研究。以ANSYS有限元软件中的正交各向异性模型模拟沥青材料横观各向同性，加载实测非均布的轮胎-路面接地竖向压力及水平力，比较了各向同性和横观各向同性条件下路面结构层的三向应力、最大剪应力以及三向应变的的影响，并作出了分析评价。分析发现，不同的横观各向同性系数，沥青路面结构内的力学响应有一定的差别。 然后本文以动态模量为对象，为了弄清楚实际路面结构中沥青混合料在不同方向模量值的比例关系，即横观各向同性系数究竟是多大一个量值范围。结合已有的研究成果，开发了相对小尺寸的六面体试件的动态模量试验方法，分析轮碾成型后沥青混合料在三个不同方向的模量值。试验结果发现，水平面上横向与纵向两个方向的动态模量基本相同，垂直面上的动态模量是水平面上的1.2~1.5倍。 最后，本文以实测的动态模量和横观各向同性系数为输入参数，重新计算沥青路面结构内的力学响应，计算发现：三个方向的最大拉应变都随着温度的升高而增大，并且均大于各向同性假设条件下的力学响应值。 |
| 作者： | 陶雄 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 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： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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