基于M-C准则的沥青路面破坏统一力学模式初步探讨
[Abstract]:The mechanical analysis of pavement structure is a traditional research subject in the road engineering, and a great deal of work has been carried out by the predecessors. However, with the increase of the wheel load and the diversification of the combination form of the pavement structure, the traditional pavement structure failure theory can not be explained to some phenomena of the pavement structure failure. For example, the large number of Top-Down cracks produced by the surface layer of the road surface, how is the tensile stress of the Top-Down crack crack under the action of the wheel pressure? Why is the asphalt layer on the surface of the road surface damaged more quickly after the strength of the base layer is greatly improved? It is necessary to study the complexity of the stress state in the pavement structure. The Mohr-Coulomb (M-C) criterion is the commonly used strength criterion in the geological engineering and rock and soil mechanics. The paper attempts to study the complexity of the structural stress of the asphalt pavement from the angle of the intersection of the subject and using the M-C criterion from the stress distribution form on the basis of the traditional pavement structure model. The main work includes: based on the theory of the elastic layered system, using the simplified model of the asphalt pavement structure, the influence of the base modulus on the structural failure of the asphalt pavement is analyzed, and the control index of the pavement structure-the potential index of the pavement fatigue damage (APDI) is determined. In this paper, a unified mechanical model of pavement structure failure is put forward. Based on the existing 6-bar asphalt pavement, the mechanical model of the pavement failure is inferred from the APDI on the basis of the finite element calculation, and the comparison and analysis are carried out with the actual pavement failure. At the same time, the strength requirement of several pavement structures on the material is proposed, and the stress distribution of the high-modulus base-layer pavement structure is calculated by means of the uniform design and parameter combination, and the stress states of different depths in the high-modulus base-layer pavement structure are analyzed in combination with the APDI and Molar circles. The principal stress composition of the shear stress at different positions is compared, and the tensile-pressure composite shear phenomenon is observed in the shear stress of the surface of the high-modulus base. The main research results are as follows: 1) The unified mechanical model of the pavement structure failure is preliminarily discussed. It is found that the maximum tensile stress or shear stress is not all the first damaged position of the pavement structure, and it is not accurate to use the tensile stress or the shear stress as the control index of the pavement structure. This paper presents a new control index APDI to explain the mechanism of pavement structure failure. The semi-rigid base asphalt pavement is characterized by the shear failure (rutting) dominated by the compressive stress of 1-5cm in the vicinity of the edge of the wheel track and the shear failure (rutting) with the depth of 7-12cm at the left and right of the wheel and the depth of 7-12cm. The rigid base asphalt pavement is characterized by the shear failure (Top-Down crack) of the surface wheel track edge pull-pressing symbiosis of the surface layer, and the top-down extension is extended; and the strength of the surface layer material which is damaged by the three typical pavement structures is analyzed, The influence of the failure of the asphalt pavement and the structure of the pavement structure is analyzed by the cohesive force c and the tensile strength equivalent t of the material parameters which influence the APDI: the existence of the tensile-pressure composite shear state is such that the road surface is under the action of the fatigue load, There are two ways to approach the critical state line of the pavement material. The tensile-pressure composite shear state is one of the important causes of the TOP-DOWN crack and rutting failure, and the shear stress composition in the fatigue state is different, which has a great effect on the fatigue life of the pavement structure; and considering that the Moire envelope is controlled by the cohesion c and the tensile strength, t, The high-temperature cohesive force c and the tensile strength equivalent t or the high-temperature compressive strength c can be used as the shear control index of the pavement material.
【学位授予单位】:西安科技大学
【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:2381821
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