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水和荷载耦合作用下沥青路面动力响应研究
| 论文题名： | 水和荷载耦合作用下沥青路面动力响应研究 |
| 关键词： | 沥青路面;水损害;饱和多孔介质;有限元;孔隙水压力;动力响应;养护成本 |
| 摘要： | 近年来，许多沥青路面在建成通车后不久就出现了内部松散、坑洞、唧浆、网裂、辙槽等严重的早期水损害损坏现象。水损害不仅降低了路面的使用性能，也增加了路面养护成本，这给国家建设资金造成了巨大的损失。 已有的研究表明，在水-车辆荷载耦合作用下沥青路面内部产生的孔隙水压力是造成路面破坏的主要诱因。目前，国内外关于水-车辆荷载耦合作用下沥青路面的力学响应研究较少。 首先，基于多孔介质理论和Biot理论，将饱水沥青路面结构看作为理论上理想的流固两相多孔介质，把承受水-车辆荷载耦合作用的沥青路面反应问题看作为饱和多孔介质的动力分析，应用ADINA有限元软件对动荷载作用下饱水沥青路面进行了数值模拟，分析了饱水沥青路面内部的孔隙水压力、竖向位移、竖向应力、水平应力的时程变化情况。计算结果表明，在动荷载作用下沥青路面内部产生正、负逆转的孔隙水压力，这种孔隙水压力的反复作用将加速水损害的出现。 第二，基于层状弹性理论，采用有限元方法，对动荷载作用下饱水沥青路面结构进行了参数敏感性分析。探讨了表面层、基层、土基回弹模量等材料参数变化时对特征点的路表最大弯沉、孔隙水压力、基层和底基层层底径向应力的影响。 第三，结合沥青路面工程事例，对水-车辆荷载耦合作用沥青路面内部的孔隙水压力、路表最大弯沉进行了重点研究分析。在上述分析基础上，给出了沥青路面结构的合理设计方案。 最后，采用Mohr-Coulomb弹塑性屈服准则模拟软土地基、垫层和复合地基，基于弹塑性动力学理论，采用有限元方法探讨了软土地基上饱水沥青路面内部孔隙水压力、竖向位移的时程变化情况。 |
| 作者： | 邓融 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 赵颖华;郭乃胜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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