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温度对沥青混凝土路面的影响研究
| 论文题名： | 温度对沥青混凝土路面的影响研究 |
| 关键词： | 温度;沥青混凝土;水稳定性能 |
| 摘要： | 随着极端温度发生的频率和强度的不断增加，其对我国公路造成的危害越来越大。长期以来，公路工作者针对温度对公路的影响进行了大量的研究，取得了丰硕的成果，但在这些研究大多针对全国范围内温度变化对公路的影响，对区域内影响公路的温度条件的研究不够全面和深入。 因此论文首先根据工程路段实测温度值，应用有限元软件ANSYS模拟道路结构沿深度方向的温度场分布，同时计算结构层温度梯度。研究结果表明：道路表面与土基底面的温差越大，结构内的温度梯度越大；随着道路深度的增加，温度梯度的绝对值越来越小；在夏季和秋季，结构层温度梯度为正温度梯度，而在冬季，结构层温度梯度为负温度梯度。 然后，在参考大量国内外相关文献及研究成果的基础上，建立低温下沥青混凝土道路热-结构耦合三维有限元模型，分析降温幅度、沥青混凝土面层及基层参数对沥青路面温度应力的影响规律，此外还考虑了沥青面层与基层间的接触状况对结构温度应力的影响。计算结果表明：沥青路面的最大温度应力出现在路表面，若最大温度应力超过沥青混合料本身的极限抗拉强度，将在路表面出现裂缝；降温幅度越大，结构内产生的温度应力也越大；面层厚度的增加可以减小温度应力，但是影响效果并不明显；沥青面层劲度模量的变化对路表面、上面层层底与下面层层底温度应力的影响比较明显，随着模量的增加，温度应力也随着增大，而对基层底部和底基层底部的温度应力影响不大。当沥青面层温度收缩系数增加时，路表面、上面层层底与下面层层底的温度应力都随着增大，最大温度应力基本都增加了原来的一半，而基层层底与底基层层底的温度应力变化不大；基层厚度及模量的变化对结构温度应力的影响非常小；利用接触单元模拟层间非连续接触状态，当下面层与基层之间接触状态不同时，在接触状态不同处温度应力的变化非常明显，由于接触模型受力响应更符合道路的实际工作状态，所以在进行沥青路面结构设计时建议采用接触模型进行分析。 |
| 作者： | 朱斌 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 吴鸣;黎永索 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 汕头大学 |
| 学位年度： | 2020 |
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