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行车荷载作用下拓宽路堤沥青路面结构仿真
| 论文题名： | 行车荷载作用下拓宽路堤沥青路面结构仿真 |
| 关键词： | 高速公路;沥青路面;行车荷载;拓宽路堤;有限元仿真;不均匀沉降 |
| 摘要： | 拓宽路堤不均匀沉降引起的病害已经成为高速公路扩建工程中需要重视的问题之一,对于这方面问题的处理将影响道路的使用安全与质量。目前,国内外针对不均匀沉降问题有很多研究,但是针对行车荷载对拓宽路堤沉降及沥青路面结构的受力影响研究较少。 本文以京港澳高速公路京石段扩建工程为背景,首先,对现有路堤沉降计算方法进行了分析归纳;然后,采用有限元仿真计算,对比分析了有、无行车荷载情况下不同高度路堤顶部沉降形态;再后,仿真分析了拓宽路堤在行车荷载作用下沥青路面结构受力情况。 结果表明:行车荷载对拓宽道路沉降是有较大影响的,特别是对低路堤。当路堤高度达到10m时,行车荷载对路基沉降影响小于5％;将行车荷载作为循环荷载看待,路堤逐渐产生累积沉降,但变形增长率随加载次数增加逐渐减小;车辆超载影响程度随着路堤高度的增加变小,轴载25KN(车重2.5t)可以忽略不计;由于沥青粘弹性的特性,考虑时间效应,沥青材料会发生应力松弛,在松弛效应达到一定程度时面层拉应力与基层拉应力达到相等,松弛效果与路堤高度大小无关;在FWD荷载的作用下,面层拉应力随时间的变化规律与行车荷载随时间的变化规律相似,在动荷载作用下相比静荷载作用所计算的值要小,因此用静荷载作为设计标准会更加安全;温度越高,应力松弛速度越快,应力变化越明显。 |
| 作者： | 孙钊 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 吴瑞麟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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