基于非线性的沥青路面力学分析与参数反演研究
本文选题:沥青路面 + 非线性 ; 参考:《湖南大学》2015年硕士论文
【摘要】:沥青路面力学响应及其反演问题已成为国内外路面工程领域中的重要课题之一。目前,我国现行规范把沥青路面结构中的粒料基层和土基的回弹模量看成一个定值,对路面结构参数与力学响应反演的研究主要建立在线弹性的基础上,但这并不符合沥青路面结构真实受力情况。因此研究沥青路面非线性力学行为,并对沥青路面结构参数与力学响应参数进行反演和预测,这将对完善沥青路面设计理论体系,提高沥青路面的设计水平,具有十分重要的现实意义。本文主要从以下三个方面进行研究:(1)借助ILLI-PAVE有限元软件,对比了级配碎石和路基土的非线性都不考虑、单独考虑级配碎石的非线性和路基土的非线性这三种路面结构在超载条件下路面力学行为的变化规律,凸显考虑级配碎石基层和土基非线性的必要性,进而预估基于非线性力学行为下沥青路面结构的服务寿命。(2)在考虑级配碎石基层以及土基非线性的基础上,计算了在标准轴载以及不同的面层厚度、面层模量、基层厚度、基层模量参数和土基模量参数的路面力学响应参数。建立了路面力学响应参数与路面结构参数的GEP预测模型,对路表弯沉、面层层底拉应变、路基顶压应变以及路基顶偏应力这四个路面力学响应参数进行预测。(3)在考虑级配碎石基层以及土基非线性的基础上,计算了在FWD荷载以及不同的面层厚度、面层模量、基层厚度、基层模量参数和土基模量参数的条件下路表弯沉盆。建立了FWD荷载下的路面结构参数和力学响应参数与路表弯沉盆的GEP反演模型,对面层模量、基层模量参数、土基模量参数、面层层底拉应变、路基顶压应变以及路基顶偏应力这六个参数进行反演。
[Abstract]:The mechanical response of asphalt pavement and its inversion have become one of the most important problems in the field of pavement engineering at home and abroad. At present, the current code of our country regards the elastic modulus of granular base and soil foundation in asphalt pavement structure as a fixed value, and the research on the retrieval of pavement structure parameters and mechanical response is mainly based on the online elasticity. But this does not accord with the true force of asphalt pavement structure. Therefore, the nonlinear mechanical behavior of asphalt pavement is studied, and the inversion and prediction of structural parameters and mechanical response parameters of asphalt pavement are carried out, which will improve the theoretical system of asphalt pavement design and improve the design level of asphalt pavement. It has very important practical significance. This paper mainly studies the following three aspects: 1) with the help of ILLI-PAVE finite element software, we compare the nonlinearity of graded gravel and subgrade soil without considering. Considering the nonlinearity of graded crushed stone and the nonlinearity of subgrade soil alone, it is necessary to consider the nonlinearity of graded crushed stone base and soil foundation. Furthermore, the service life of asphalt pavement structure based on nonlinear mechanical behavior is estimated. On the basis of considering the nonlinearity of graded macadam base and soil foundation, the paper calculates the thickness of surface layer, modulus of surface layer and thickness of base course under standard axial load and different surface layer thickness. The pavement mechanical response parameters of the base modulus parameter and the soil foundation modulus parameter. The GEP prediction model of pavement mechanical response parameters and pavement structure parameters is established. On the basis of considering the nonlinearity of gradation gravel base and soil foundation, the paper calculates the FWD load, different surface thickness, surface modulus, and so on, based on the prediction of the mechanical response parameters of four pavements, namely, the compressive strain of the roadbed and the deflection stress of the roadbed top, on the basis of considering the nonlinearity of graded crushed stone base and soil foundation. The thickness of the base, the parameters of the modulus of the base and the parameters of the modulus of the soil foundation. The parameters of pavement structure and mechanical response under FWD load and the GEP inversion model of road surface deflection basin are established, including the modulus of the opposite layer, the modulus of the base, the modulus of the soil foundation, the tensile strain of the bottom layer of the surface, The top compressive strain of the subgrade and the deflection stress of the top of the roadbed are inversed.
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:U416.217
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,本文编号:1842645
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