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设橡胶沥青应力吸收层的水泥混凝土路面结构优化研究
| 论文题名： | 设橡胶沥青应力吸收层的水泥混凝土路面结构优化研究 |
| 关键词： | 橡胶沥青应力吸收层;最大拉应力;水泥混凝土路面;结构优化;有限元分析 |
| 摘要： | 水泥混凝土路面在长期的行车荷载和温度应力作用下，极易发生路面板断裂现象，雨水渗入裂缝冲刷破坏基层，发生唧泥现象，继而路面板底脱空，汽车荷载作用下就发生断板现象，从而影响道路使用性能和正常使用寿命。国内外对此进行了大量的研究，并获得一定的进展，在各项研究中沥青加铺技术的应用最为广泛，这种技术虽然在水泥混凝土路面破坏前起到了良好效果，然而，一旦水泥混凝土路面加铺层出现破坏，沥青加铺层的存在反而会加剧水泥混凝土路面板的断裂，因此，沥青加铺技术应用于工程实践并没有获得理想的效果。 本文针对以上问题，详细分析了水泥混凝土路面结构破坏机理，确定水泥混凝土路面板板底最大拉应力值是影响其道路使用寿命的关键因素。依据水泥混凝土路面结构优化理论和橡胶沥青应力吸收层薄板化理论，提出在路面板和道路基层之间设置橡胶沥青应力吸收层来减小最大拉应力的方案。利用ABAQUS有限元软件，建立设应力吸收层的水泥混凝土路面结构模型并进行最大拉应力分析，并绘制出最大拉应力随橡胶沥青应力吸收层厚度变化的关系曲线；依据最大价值理论，分析应力吸收层厚度和路面板厚度的变化对最大拉应力降低幅度的影响，详细计算不同应力吸收层与路面板厚度组合情况下成本数值，比较最大拉应力的降低幅度与因厚度变化的成本数值得到了水泥混凝土路面板与应力吸收层的最佳经济厚度组合。绘制价值大小与水泥混凝土路面板厚及应力吸收层厚度变化的三维直方图，并确定了设应力吸收层的水泥混凝土路面结构优化的最佳厚度组合：25cm厚水泥混凝土路面板与3cm厚的橡胶沥青应力吸收层的组合，此组合既满足功能要求，又可达到经济效果最佳。 |
| 作者： | 周景深 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 李明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南华大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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