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交通荷载作用下沥青路面的动力响应分析
| 论文题名： | 交通荷载作用下沥青路面的动力响应分析 |
| 关键词： | 沥青路面;交通荷载;动力响应分析;路面结构;三维动力有限元法 |
| 摘要： | 随着我国经济的快速发展及科学技术的进步，沥青路面得到越来越广泛的应用。近年来，沥青路面已经成为我国高等级公路路面结构的主要形式之一。但随之而来的，是车辆增多、超载和超速等问题的日益严重和突出，沥青路面早期损害也越来越严重。另外，车辆在行驶过程中由于路面不平整而产生振动，其对路面、路基的作用随时间和路表特性而变化，是一个典型的动力荷载。因此，路面设计理论由静态体系发展成为动态体系已成为今后发展的必然趋势。 针对上述问题，本文选取一种典型的沥青混凝土路面结构建立模型，应用三维动力有限元的基本方法，结合ANSYS有限元程序分析交通荷载作用下沥青路面的动力响应，得到了不同加载方式下，不同荷载、不同车速对沥青路面结构的动态应力、应变及位移的影响规律。本文所做的主要工作如下： (1)将研究的沥青路面模型简化为三维模型，将平整路面上的交通荷载简化为移动的恒定荷载形式，利用ANSYS建模并进行瞬态动力响应分析； (2)将不平整路面上的交通荷载简化为移动的简谐荷载和移动的振动荷载两种不同的荷载形式，利用ANSYS建模并进行瞬态动力响应分析； (3)分析不同工况条件下，如车辆载重、行车速度等对路面结构的动力响应规律。并经过分析比较得到高速公路在交通荷载作用下，不同深度范围内路面结构的动应力、应变以及位移的衰减规律。 本文通过这些分析得出几个结论，对今后沥青路面工程中的设计、施工和管理工作都将有一定的指导意义和参考价值。 其中，利用振动理论知识在假定沥青路面是一个已知波形面的基础上设计了一种比较真实的振动荷载，从而得到一种新的荷载形式，是本文的创新之处。 |
| 作者： | 郑慧慧 |
| 专业： | 工程力学 |
| 导师： | 尹冠生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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