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重载车辆作用下长大上坡沥青路面力学行为研究
| 论文题名： | 重载车辆作用下长大上坡沥青路面力学行为研究 |
| 关键词： | 重载车辆;上坡过程;沥青路面;车辙模型;力学行为 |
| 摘要： | 随着经济的发展,我国高速公路建设不仅仅局限于平原地区,穿越山区和高原的高速公路也正在蓬勃发展。受地形、地貌的影响,山区高速公路不可避免的会出现较多坡长较长、坡度较大的纵坡路段。车辆在上坡过程中,沥青路面承受着重载、低速和大水平力等恶劣条件的影响,使得长大纵坡路段很容易发生破坏。特别是在夏季高温季节,沥青混合料抗剪强度和模量等材料参数随着温度的升高而急剧劣化,使得沥青混合料在高温情况下抗剪能力不足而导致路面发生剪切流动变形,逐渐形成车辙,严重影响了路面的使用性能。另一方面,现阶段我国还未出台针对长大上坡路段的沥青路面设计方法,使得直接套用现行规范设计的长大上坡沥青路面忽略了其受力特点及环境因素的影响,不能较好的保证路面使用性能及使用寿命。因此,针对以上问题开展长大上坡沥青路面动力响应及路面设计方法的研究显得尤为必要。 本文利用Fortran语言编写了ABAQUS的用户子程序,建立了移动荷载作用下长大上坡沥青路面的动力响应模型;着重分析了坡度、入坡速度、车辆载荷以及温度等外界影响因素对长大上坡沥青路面动力响应的影响规律;分析了长大上坡沥青路面早期破坏的力学原因;对影响长大上坡沥青路面动力响应的四个主要因素进行了综合分析,得到了面层内部最大横向剪应变与四个因素之间的函数关系式;建立了包含坡度、速度、温度和车辆载荷等因素在内的长大上坡沥青路面车辙模型;建议将面层内部最大剪应力和面层材料抗剪强度作为长大上坡沥青路面设计控制指标,并建立了一套完整的长大上坡沥青路面设计方法。本文研究成果可为长大上坡沥青路面动力响应研究及现有沥青路面上坡路段的结构改造和新路面的结构设计提供参考。 |
| 作者： | 张扬 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 吕彭民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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