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基于ALF加速加载试验的沥青路面车辙有限元模拟
| 论文题名： | 基于ALF加速加载试验的沥青路面车辙有限元模拟 |
| 关键词： | 数值模拟;加速加载试验;三轴蠕变试验;蠕变参数;车辙深度;沥青路面;有限元模拟 |
| 摘要： | 本文为研究车辙变形发展规律,应用有限元分析软件对加速加载试验的车辙数据进行了数值模拟,通过模拟的方式将路面车辙的常规经验分析引入了更深的理论角度,从力学方面对路面车辙变形进行把握和分析,也给耗资巨大的野外试验节省了很多的人力物力。 使用ABAQUS软件进行车辙非线性数值模拟,在模拟条件方面严格对应了在甘肃武威进行的ALF加速加载车辙试验,对所用原材料、结构、温度、荷载等因素进行分类考虑,从各方面尽力做到了与试验环境最大化的一致,模拟误差保持在20％以内。模拟时分三种结构(A常规半刚性基层沥青路面结构、B柔性基层沥青路面结构和C高性能基层薄沥青层路面结构),三种加载工况(46℃-160KN,53℃-160KN,53℃-100KN),材料蠕变参数由室内的SPT三轴蠕变试验仪获取,求取了试验场对应的六种混合料(AC-16、AC-20、AC-25、Sup-16、Sup-25、ATB-25)在不同温度(15℃、30℃、40℃、50℃、60℃)条件下的蠕变参数值,并且在蠕变试验时采用两种不同加载应力(O.1Mpa、0.2Mpa),以便予以优化和对比验证,最大限度地做到了与现场试验条件的吻合。 最后将计算得到的不同加载次数下车辙深度RD,车辙隆起高度及轮槽深度与ALF现场实测值相比较,车辙形状和变形大小基本相同,预估数值相对于实测变形略小,模拟出的隆起变形占总车辙深度的30％。从模拟效果看,计算相对误差保持在20％以内,满足当前路面车辙的计算要求。 另外,还进行了数值模拟中车辙结果的各影响因素分析,定性地总结出重载、高温、材料及结构对车辙深度RD所产生的具体影响,进一步明确了它们之间的关系。 有限元数值方法模拟沥青路面车辙发展规律是可行有效的,以数值方法部分取代现场试验不仅有利于对路面车辙更深入的理论挖掘,也将获得显著的经济效益。 |
| 作者： | 徐东 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 郑南翔 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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