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半刚性基层长寿命路面力学响应的现场测试与分析
| 论文题名： | 半刚性基层长寿命路面力学响应的现场测试与分析 |
| 关键词： | 半刚性基层;沥青路面;移动荷载;动态响应 |
| 摘要： | 改革开放以来,我国公路交通迅速发展的同时,也暴露出了使用寿命严重不足的问题。由于道路结构内部和外部环境的复杂性,引起路面结构早期损害、使用寿命不足的原因较多,现有的路面结构设计体系无法真实的反映道路结构在行驶车辆荷载作用下的受力状况是其中较为重要的原因之一。 通过很多学者的大量试验和研究表明,路面结构在移动车辆荷载的作用下,造成非常严重的损伤和破坏。研究路面结构在移动荷载作用下的力学响应状况是很有意义的。由于道路结构内部的复杂性,沥青路面的动态力学响应也受到诸多因素的影响。本文从现场测试和理论研究分析两方面对半刚性基层长寿命沥青路面在移动荷载下的动态力学响应进行了研究分析。 为了能够获得实际车辆荷载作用下路面结构内部的力学响应,本文以天津G112国道工程为依托,结合国外的长寿命路面和我国半刚性基层沥青路面的设计经验,设计四种不同的路面结构形式,在沥青层和半刚性基层埋入应变传感器测量设备,通过不同的车辆荷载的作用,实现路面结构内部应变的测量,对半刚性基层沥青路面的结构性能和组合设计具有较大的参考价值。 掌握了沥青路面在实际车辆荷载作用下真实的力学响应规律,才能进一步对路面结构行为进行研究。由于层状弹性体系的求解需要用到复杂的数学和力学知识,限制了该模型在实际工程中的广泛应用。但随着计算机技术和有限元技术的快速发展,适用于各种实际工程的有限元分析软件相继涌现并不断完善,为层状弹性体系理论简便、快捷的应用创造了有利条件。本文选用 ABAQUS有限元分析软件,根据层状弹性体系假设,现场实测应变传感器数据,各层材料参数,建立各个试验段的三维有限元分析模型,分析在不同工况如不同轴载类型、不同车速等条件下的半刚性基层长寿命沥青路面结构内部的应力应变分布特点和时程变化。 通过比较各试验段半刚性基层长寿命路面在移动荷载作用下的实测数据和模拟分析结果,总结沥青路面在移动荷载下的动态力学响应特点。通过本文的研究,力求找到在移动荷载作用下半刚性基层长寿命路面各层层底的应力应变的变化规律和特点,为以后长寿命路面动态性能的进一步研究提供重要的参考价值。 |
| 作者： | 刘宁 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 马松林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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