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移动荷载作用下水泥混凝土路面三维有限元分析
| 论文题名： | 移动荷载作用下水泥混凝土路面三维有限元分析 |
| 关键词： | 移动荷载;水泥混凝土路面;三维有限元;路面养护;路面结构设计 |
| 摘要： | 随着我国国民经济的持续快速发展，公路建设正处在一个蓬勃发展的新时期。水泥混凝土路面又叫刚性路面，以其强度高、稳定性和耐久性好、耐高温性、耐磨耗以及养护成本低等优点而得到了广泛的应用，是我国高等级的公路的主要结构形式。按照现有的水泥混凝土路面的设计方法，路面结构各层性能正常、层间接触理想、施工质量良好的情况下的水泥混凝土路面，一般要经过长期使用并且达到其设计使用年限后才会出现开裂破坏。 但是，由于我国近年来交通量的剧增和超载现象日趋严重，设计理论不完善、施工经验不足以及养护不及时等影响因素，许多水泥混凝土路面在使用2年以后或更短时间就出现了不同程度病害。众所周知，水泥混凝土路面维修成本较高，养生时间长，一旦损坏就很难进行修复。因此，对水泥混凝土路面进行结构分析，不仅有利于完善水泥混凝土路面的设计理论和分析方法，同时可以掌握水泥混凝土路面早期破坏原因，从而做到及时养护，延长其使用寿命。 本文首先综述了水泥混凝土路面计算方法和分析理论的国内外研究现状回顾。随后应用大型通用有限元软件ANSYS10.0 针对水泥混凝土路面的各种影响因素，选取面层尺寸、板厚、混凝土模量、基层模量、土基模量和车速等参数作为分析变量，对比各种因素对路面竖向位移和板底拉应力的影响，为水泥混凝土路面结构设计提供参考。根据对秦皇岛市水泥混凝土路面为期一年的路面状况调查结果，得出路面状况指数PCI随时间的变化规律，分析了水泥混凝土路面病害的成因。利用ANSYS10.0软件对水泥混凝土路面板底脱空状态进行了分析，揭示了水泥混凝土路面早期破坏的根本原因，并从路面材料和结构设计方面探讨了防止路面板脱空的措施和方法。最后，对论文中的工作进行了总结，并提出了下一步的工作中要继续进行的研究内容和方向。 |
| 作者： | 刘路 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 杨春风 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河北工业大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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