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设置应力吸收层的复合式路面动态响应及抗裂机理分析
| 论文题名： | 设置应力吸收层的复合式路面动态响应及抗裂机理分析 |
| 关键词： | 复合式路面;应力吸收层;移动荷载;动态响应;反射裂缝;疲劳寿命;结构设计 |
| 摘要： | 大量研究表明,在水泥混凝土路面上加铺沥青面层修筑的复合式路面可以克服水泥混凝土路面和沥青路面的缺点,集中两种路面结构的优点。但是由于水泥混凝土面板原始接缝和裂缝缺陷的存在,在外部荷载作用下沥青层极易产生反射裂缝。在水泥混凝土面板和沥青层之间设置应力吸收层可以有效缓解甚至防治反射裂缝的产生,本文就设置改性沥青混合料应力吸收层复合式路面的力学响应和抗裂机理进行系统研究。 论文对路面施加移动的正弦波荷载,采用有限元软件计算设与不设应力吸收层两种情况下复合式路面结构的受力特点,对比分析了路面结构在静载和动载下的力学响应,并分析了不同平整度对路面结构应力与弯沉的影响,结果表明随着平整度降低,两种结构接缝处的应力和弯沉都逐渐增大。在此基础上,分析了移动荷载作用下沥青加铺层厚度与模量、应力吸收层厚度与模量、水泥混凝土板厚度与模量、基层厚度与模量及土基模量等参数变化对设与不设应力吸收层复合式路面结构受力的影响规律,得出设置应力吸收层后,混凝土面板接缝处的应力集中可以得到显著改善,并根据计算结果推荐出应力吸收层的厚度与模量建议值。此外,通过Franc2d软件模拟了设与不设应力吸收层复合式路面结构的断裂路径并得出其疲劳寿命,结果表明设置应力吸收层后可以有效改善路面结构的受力状况,预防和延缓反射裂缝的产生,从而显著延长路面结构的疲劳寿命。最后,在前文计算分析的基础上,进行复合式路面结构组合设计,提出路面结构设计的极限破坏状态,并对其设计方法进行了初步探讨。 |
| 作者： | 周娟兰 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 郑木莲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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