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原文传递长大纵坡沥青路面疲劳开裂分析

论文题名：	长大纵坡沥青路面疲劳开裂分析
关键词：	长大纵坡;沥青路面;疲劳开裂;荷载作用;动力响应
摘要：	随着我国交通运输业的发展，相应的网络密度的增加，西部地区的公路迎来了大发展，西部地区由于其地理、地貌的特殊性，公路在设计中出现大量长大纵坡。长大纵坡有以下特点:一是坡度较长，总长有时甚至超过四公里。二是坡度较大，平均坡度超过4％。由于长大纵坡公路的特点，往往达不到设计年限和经济效应就出现病害。　　通过对长大纵坡沥青路面的现场调查和相关研究，发现有车辙、推移、疲劳开裂等现象严重。在长大纵坡路段，车辆行驶速度较低，延长了车辆荷载与路面的作用时间。众所周知，沥青混合料的黏弹特性，根据时温等效原理，荷载作用时间长相当于高温作用，导致沥青混凝土材料的力学特征下降明显。同时，由于坡度较大，使得路面受到的水平力比正常路段大很多，坡度越大，路面受到的水平力就会越大。另一方面裂缝的存在会使得水沿着缝隙渗入，在车辆荷载的反复作用下，形成动水压力。在这些因素的综合影响下，导致长大纵坡路段的早期破坏较为严重，因此，对长大纵坡沥青路面的研究具有重要意义。　　本文针对长大纵坡沥青路面段主要有以下研究：　　(1)分析长大纵坡路段的结构特点及车辆荷载的行为，常见的病害及原因分析。　　(2)运用ABAQUS有限元软件，采取典型的沥青路面结构，建立相应的粘弹性力学模型，分析长大纵坡沥青路面在荷载作用下的动力响应。然后深入分析了不同坡度、车速及不同超载率条件下的受力状态。分析不同因素下最大剪应力的变化特征。　　(3)在水平力和垂向力共同作用下，用ABAQUS有限元软件建立长大纵坡含表面裂缝的模型，计算应力强度因子，分析在不同层间接触状态、车速、不同坡度及超载下对应力强度因子的影响。　　(4)通过Paris公式利用上章计算的应力强度因子，计算出相应的疲劳寿命，找到各因素对疲劳寿命的影响。　　在以上分析内容的基础上，总结各因素对病害影响的规律，为长大纵坡沥青路面的设计、养护提供理论基础和参考。
作者：	桑伟
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：	2018
正文语种：	中文