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车辆轴数与轮组对半刚性沥青路面极限轴载的影响
| 论文题名： | 车辆轴数与轮组对半刚性沥青路面极限轴载的影响 |
| 关键词： | 半刚性沥青路面;极限轴载;车辆轴数;土基模量;有限元方法 |
| 摘要： | 目前，公路交通运输超载日益严重，沥青路面早期破坏现象越来越普遍，半刚性沥青路面在某个极限的轴载作用下一次就可以达到破坏。车辆荷载是影响路面使用寿命的关键因素之一，我国现行规范中采用单轴双轮组100kN作为标准轴载，然而调查显示，某些公路上超载车辆单轴轴重超过300kN，双轴总重在600kN以上，而无法控制过大轴载的一次作用对路面结构造成的破坏极限状态。极限轴载与路面结构、车辆轴数与轮组（即轴型）及土基模量有关，本文采用有限元方法，针对超载对路面产生的的一次破坏作用，系统和深入地研究了车辆轴数与轮组（即轴型）及土基模量对路面结构极限轴载的影响。 路面结构层各层底弯拉应力随着轴载的增大而增大，达到某个值时，某结构层层底的最大弯拉应力达到该结构层材料的抗拉强度，使得该结构层发生破坏，进而整个结构发生破坏，本文定义这个值为极限轴载。研究结果表明：轴数与轮组是影响半刚性沥青路面结构极限轴载的重要因素，增加车辆的轴数或者轮组可以减轻重型车对路面的损害，保证路面结构的使用寿命；轴型系数反映了轴数与轮组对极限轴载的综合影响，极限轴载与轴型系数呈正比关系；轮组相同时，轴型系数增长的速率随轴数的增加而降低，由单轴增加到双轴、三轴及四轴时，轴型系数增长速率为50％～27%～18%；轴数相同时，轴型系数增长的速率随轮组的增加而增加，由单轮组增加到双轮组、四轮组时，轴型系数的增长速率为7.3%～13.5%。 此外，车辆的轴数与轮组对土基回弹模量与路面极限轴载的关系有一定影响。不同轮轴型作用下，土基模量是影响沥青路面极限轴载的一个原因，增加土基回弹模量可以改善路面结构的受力状态，路面极限轴载随土基回弹模量的增加而近似线性地增加，对于单轴双轮组的标准轴型，土基回弹模量由20MPa增加到40MPa与60MPa时，路面极限轴载分别增加约19%和29%。 |
| 作者： | 谷世君 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 曾梦澜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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