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沥青路面温度场及应力场的数值模拟研究
| 论文题名： | 沥青路面温度场及应力场的数值模拟研究 |
| 关键词： | 沥青路面;温度场;应力场;数值模拟;有限元分析 |
| 摘要： | 沥青路面是由具有典型粘弹塑性的沥青混合料铺装碾压而成,其暴露于自然环境中,受外界周期性变化的气候因素影响,因此其内部必然产生随大气温度变化的温度场,同时在汽车荷载作用下路面结构产生的应力场也必然因其内部温度的变化而变化,从而严重影响其路用性能,如高温易产生车辙、低温易产生开裂等永久性病害,这些病害导致路面使用寿命以及行车安全性能严重降低。沥青路面温度场及应力场是研究路面破坏的基础性工作之一,若能准确把握温度以及应力在结构内的分布情况,就能针对性的强化或调整薄弱结构层的设计,进而减少病害的产生概率或者延缓病害的产生时间。 本文研究以四川省广元至巴中高速公路为工程项目依托,紧接课题前期研究工作“沥青路面温度场的实测与分析”,采用有限元软件ANSYS进行沥青路面温度场和应力场的数值模拟研究。首先,运用气象学、传热学的相关理论分析沥青路面的工作状态以及有限元的相关理论分析其数值求解方法;第二,选择具有代表性的高、常和低温天气并以天为周期模拟沥青路面温度场,提取温度数值解与实测值进行对比分析,确定模拟结果有效;第三,选择标准轴载作用下模拟沥青路面应力场,分别从横向和深度方向分析正应力和剪应力的分布规律,确定发生应力极值的深度范围;最后,根据研究温度对应力场和抗剪强度的影响进行沥青路面温度场和应力场的耦合,分析高温车辙的形成机理,确定其车辙发生深度范围,进而为车辙的防治提供有价值的参考。 |
| 作者： | 曹久林 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 延西利 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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