基于数值模拟的港区沥青路面受力特性研究
本文关键词: 港区道路 有限元分析 受力特性 车辙 出处:《大连海事大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:港口作为全球性的运输枢纽对世界运输体系起着非常重要的作用,而港区道路在港口发展中又起着关键作用,所以研究港区道路至关重要。由于港区道路的独特性:重载车辆多而且行驶速度较慢,所以港区道路在使用过程中发现,路面的早期破坏现象严重,而现有道路方面的研究极少有专门对港区道路特点进行分析的,因此,本文针对港区交通特点,对港区沥青路面的受力状况以及车辙变形情况进行了分析研究。本文在港区道路的分类、铺面种类、面层类型及其计算的残留沉降值分析的基础上,依托具新一代港区特点的大连大窑湾保税港区的交通状况,采用数值模拟的方法,对港区沥青路面的受力特性进行了研究。对港区沥青路面结构进行受力特性分析时,考虑了胎压、轴载、中面层和基层模量以及厚度等对路面结构的力学响应。结果表明最大压应力和最大剪应力均作用于路面的面层,基层为拉压应力转换的临界位置。中面层模量增大,最大剪应力增大,基层模量增大,最大剪应力减小;路面中面层厚度和基层厚度的变化对于路面结构最大剪应力基本没有影响,而对面层和基层底面的正应力有明显的影响。本文还利用ABAQUS软件对不同温度荷载作用下港区沥青路面车辙破坏现象进行了分析,通过施加循环荷载,分析了路面车辙形成永久变形的过程。结果表明,随着施加荷载次数的增多,车辙变形幅度逐渐增大,但是变形速率在逐渐减小;高温条件下港区沥青路面变形速度要远大于低温情况下,温度对港区沥青路面的车辙破坏问题有重要的影响。
[Abstract]:As a global transportation hub, port plays a very important role in the world transportation system, and the port road plays a key role in the port development. So it is very important to study the road in the port area. Because of the uniqueness of the road in the port area: there are many heavy vehicles and the speed is slow, so it is found that the early damage phenomenon of the road surface is serious in the course of using the road in the port area. However, the existing research on the road is rarely dedicated to the analysis of the characteristics of the road in the port area. Therefore, this paper aims at the traffic characteristics of the port area. Based on the analysis of road classification, pavement type, surface type and residual settlement value, the paper analyzes the stress condition and rutting deformation of asphalt pavement in port area. Based on the traffic situation of Dalian Dayaowan bonded port area with the characteristics of the new generation port area, the numerical simulation method is adopted. The mechanical characteristics of asphalt pavement in port area are studied. The tire pressure and axle load are considered when analyzing the mechanical characteristics of asphalt pavement structure in port area. The results show that the maximum compressive stress and the maximum shear stress act on the pavement surface. The base is the critical position of tensile and compressive stress conversion. The modulus of the middle layer increases, the maximum shear stress increases, the modulus of the base increases and the maximum shear stress decreases. The change of the thickness of the middle surface layer and the base course has no effect on the maximum shear stress of the pavement structure. The normal stress of the surface and the bottom of the base is obviously affected. The rutting failure of the asphalt pavement in the port area under different temperature loads is analyzed by using ABAQUS software, and the cyclic load is applied. The process of rutting forming permanent deformation is analyzed. The results show that the range of rut deformation increases with the increase of load times, but the deformation rate decreases gradually. Under the condition of high temperature, the deformation speed of asphalt pavement in port area is much faster than that in low temperature, and temperature has an important influence on rutting failure of asphalt pavement in port area.
【学位授予单位】:大连海事大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:U416.217
【参考文献】
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,本文编号:1452177
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