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行车荷载作用下沥青混凝土路面破裂分析
| 论文题名： | 行车荷载作用下沥青混凝土路面破裂分析 |
| 关键词： | 行车荷载;沥青混凝土路面;断裂力学;应力强度因子;疲劳寿命 |
| 摘要： | 我国公路交通量及汽车轴载日益增加,沥青混凝土路面使用寿命越来越短,交通荷载成为导致沥青混凝土路面开裂的主要影响因素。路面沥青混合料不可避免地存在细微缺陷或裂缝,重复作用的行车荷载在裂缝尖端造成应力集中并以复杂的形式扩展,最终导致路面疲劳开裂破坏。本文分析了沥青混凝土路面裂缝的开裂与扩展,主要做了以下几点工作: 1)采用板壳理论和断裂力学方法,对路面面层层底微裂缝进行理论分析,建立了理论模型,确定了计算方法,分析了路面面层模量和面层厚度变化下应力强度因子的变化规律。 2)建立沥青混凝土路面裂缝的有限元分析模型,考虑对称和非对称加载,以面层厚度、面层模量、基层厚度、底基层厚度以及超载为变化参数,得出相应的应力强度因子,并分析其变化规律及与各参数之间的变化关系。 3)利用Paris公式和数值积分法,在有限元分析的基础上,对沥青混凝土路面层底裂缝的疲劳寿命进行计算,分析路面疲劳寿命对不同结构参数的敏感度。 本文分析了行车荷载作用下路面结构参数以及车辆超载和荷载非均匀分布对面层裂缝疲劳扩展规律与疲劳寿命的影响。研究表明:随着荷载的增加,再加上车辆超载造成的荷载非均匀分布,导致沥青路面的疲劳寿命会迅速下降,据此提出了路面材料选取与路面结构设计等方面的一些建议。结合目前沥青路面仍存在的问题,提出了今后仍需进一步开展的研究工作。 |
| 作者： | 刘晓丰 |
| 专业： | 固体力学 |
| 导师： | 邹春伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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