基于材料变异性的OGFC路面力学响应及排水特性研究
发布时间：2021-06-06 07:02
随着城市内涝灾害的日益严重,具有排水功能的开级配抗滑磨耗层（Open Graded Friction Course,OGFC）备受关注。道路设计人员在进行OGFC路面结构设计时一般将路面材料看作均一性材料,事实上,由于结构组成和压实工艺的复杂性,路面面层材料和基层材料都存在着一定的不均匀性,这种不均匀性会影响路面在车辆荷载作用下的力学响应。此外,排水是OGFC路面最重要的功能之一,而排水特性对于研究OGFC渗流和评价OGFC路面排水性能有着重要意义,但目前关于OGFC排水特性的研究较为欠缺。本文基于随机场理论,建立考虑材料变异性的三维有限元模型,利用统计方法分析OGFC路面力学响应和排水特性,主要研究工作包括以下两个方面:（1）分析材料变异性对于OGFC路面力学响应的影响。编制程序实现路面材料模量的随机离散,并把随机数据导入到路面结构三维有限元模型中,分析面层模量和基层模量随机场数字特征（均值、变异系数、相关距离）对路面力学响应的影响。研究结果表明:面层底部拉应变、路基顶部压应变、路表弯沉的平均值和标准差随面层模量均值和基层模量均值的增大而减小;基层底部拉应力的平均值和标准差随面层模量...
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
均值函数的物理意义
一维局部平均细分法示意图
基于材料变异性的OGFC路面力学响应及排水特性研究16图2.3二维局部平均细分法示意图将4个子单元随机变量用随机向量表示，即141312111,,,iiiiiZZZZZ，若第i步各离散单元随机变量已知，第i1步各离散单元随机变量可由均值项加上离散自噪声得到，均值项又可取为子单元邻近的母单元的加权平均，本文选取子单元邻近区域33范围内的9个母单元的加权平均作为均值项，即iiiZZ91Z,...,，所以有：LUZAZi1iT(2.31)式中，U为独立标准正态分布随机向量；iTZA为均值项，LU为波动项。协方差矩阵如下：TiiEZZR(2.32)TiiE1ZZS(2.33)TiiE11ZZB(2.34)矩阵A可以表示为：SRA1(2.35)矩阵L满足：ASBLLTT(2.36)上面各式中协方差矩阵R、S和B的每一个元素计算方法如下：
【参考文献】：
期刊论文
[1]透水沥青路面的储水渗透模型与效能[J]. 蒋玮,沙爱民,肖晶晶,裴建中. 同济大学学报(自然科学版). 2013(01)
[2]空隙特征对沥青混合料低温抗裂性能的影响[J]. 龚成志,张祖棠,罗刚. 公路交通技术. 2011(04)
[3]随机场理论在混凝土桥梁结构中的应用[J]. 李莹,黄侨,吕大刚. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2006(03)
[4]公路中央分隔带渗水规律研究[J]. 赵鸿铎,马网兔,吴青峰,郑悦锋. 公路交通科技. 2005(03)
[5]岩土参数随机场特性及线性预测[J]. 刘春原,阎澍旺. 岩土工程学报. 2002(05)
[6]岩土参数空间变异性分析原理与最优估计模型[J]. 张征,刘淑春,鞠硕华. 岩土工程学报. 1996(04)
[7]岩土参数的变异性及其评价方法[J]. 张征,刘淑春,邹正盛,鞠硕华. 土木工程学报. 1995(06)
[8]土性剖面随机场模型的平稳性和各态历经性验证[J]. 闫澍旺,贾晓黎,郭怀志,邓卫东. 岩土工程学报. 1995(03)
[9]地基土抗剪强度指标统计的方差分离法[J]. 张维秀,盛崇文. 岩土工程学报. 1992(02)
[10]地基土力学性质指标的可靠性分析与取值[J]. 高大钊. 同济大学学报. 1985(04)
博士论文
[1]大孔隙沥青路面的透水机理及结构设计研究[D]. 关彦斌.北京交通大学 2008
硕士论文
[1]基于路基不均匀特性的沥青路面动力响应研究[D]. 臧宏阳.哈尔滨工业大学 2016
[2]多车道排水沥青路面排水性能实验研究[D]. 陈泽孔.重庆交通大学 2016
[3]基于随机场理论的水泥混凝土路面结构可靠性分析[D]. 张海永.哈尔滨工业大学 2014
[4]非饱和状态下沥青混凝土雨水入渗模型研究[D]. 袁传泯.重庆交通大学 2011
[5]路面结构在降雨条件下的非饱和渗流分析及排水性能评估[D]. 何要超.中南大学 2009
本文编号：3213857
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
均值函数的物理意义
一维局部平均细分法示意图
基于材料变异性的OGFC路面力学响应及排水特性研究16图2.3二维局部平均细分法示意图将4个子单元随机变量用随机向量表示，即141312111,,,iiiiiZZZZZ，若第i步各离散单元随机变量已知，第i1步各离散单元随机变量可由均值项加上离散自噪声得到，均值项又可取为子单元邻近的母单元的加权平均，本文选取子单元邻近区域33范围内的9个母单元的加权平均作为均值项，即iiiZZ91Z,...,，所以有：LUZAZi1iT(2.31)式中，U为独立标准正态分布随机向量；iTZA为均值项，LU为波动项。协方差矩阵如下：TiiEZZR(2.32)TiiE1ZZS(2.33)TiiE11ZZB(2.34)矩阵A可以表示为：SRA1(2.35)矩阵L满足：ASBLLTT(2.36)上面各式中协方差矩阵R、S和B的每一个元素计算方法如下：
【参考文献】：
期刊论文
[1]透水沥青路面的储水渗透模型与效能[J]. 蒋玮,沙爱民,肖晶晶,裴建中. 同济大学学报(自然科学版). 2013(01)
[2]空隙特征对沥青混合料低温抗裂性能的影响[J]. 龚成志,张祖棠,罗刚. 公路交通技术. 2011(04)
[3]随机场理论在混凝土桥梁结构中的应用[J]. 李莹,黄侨,吕大刚. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2006(03)
[4]公路中央分隔带渗水规律研究[J]. 赵鸿铎,马网兔,吴青峰,郑悦锋. 公路交通科技. 2005(03)
[5]岩土参数随机场特性及线性预测[J]. 刘春原,阎澍旺. 岩土工程学报. 2002(05)
[6]岩土参数空间变异性分析原理与最优估计模型[J]. 张征,刘淑春,鞠硕华. 岩土工程学报. 1996(04)
[7]岩土参数的变异性及其评价方法[J]. 张征,刘淑春,邹正盛,鞠硕华. 土木工程学报. 1995(06)
[8]土性剖面随机场模型的平稳性和各态历经性验证[J]. 闫澍旺,贾晓黎,郭怀志,邓卫东. 岩土工程学报. 1995(03)
[9]地基土抗剪强度指标统计的方差分离法[J]. 张维秀,盛崇文. 岩土工程学报. 1992(02)
[10]地基土力学性质指标的可靠性分析与取值[J]. 高大钊. 同济大学学报. 1985(04)
博士论文
[1]大孔隙沥青路面的透水机理及结构设计研究[D]. 关彦斌.北京交通大学 2008
硕士论文
[1]基于路基不均匀特性的沥青路面动力响应研究[D]. 臧宏阳.哈尔滨工业大学 2016
[2]多车道排水沥青路面排水性能实验研究[D]. 陈泽孔.重庆交通大学 2016
[3]基于随机场理论的水泥混凝土路面结构可靠性分析[D]. 张海永.哈尔滨工业大学 2014
[4]非饱和状态下沥青混凝土雨水入渗模型研究[D]. 袁传泯.重庆交通大学 2011
[5]路面结构在降雨条件下的非饱和渗流分析及排水性能评估[D]. 何要超.中南大学 2009
本文编号：3213857
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