基于动态响应的长寿命路面结构设计优化研究
发布时间：2021-11-11 20:55
按传统的静载理论对长寿命半刚性路面结构进行设计,得到的路面结构响应与路面结构在车辆荷载作用下响应相差很远,并且按照静载理论进行的道路结构设计常常达不到设计寿命就出现路面破坏。为更好地模拟路面结构响应,论文应用有限元法建立长寿命半刚性路面结构模型,研究了移动荷载作用下路面结构的动态响应,采用单一变量分析法得到影响路面结构响应的主要因素;设计正交试验方案,对结构动态响应结果进行综合评价,完成了长寿命路面结构的组合优化。论文的主要研究工作如下:（1）利用有限元软件Abaqus对长寿命半刚性路面结构进行模拟,得到稳态简谐荷载作用下路面结构的动力响应结果,并与已有的参考文献进行对比分析,验证路面结构模型的合理性和正确性;（2）详细分析了在移动恒载作用下,结构层厚度、弹性模量、泊松比、阻尼系数、行车速度、行车荷载幅值等25个因素对路面结构响应的影响规律。基于对路面结构动态响应的影响程度,采用单因素分析法确定了19个主要影响因素并对主要影响因素排序,在19个主要影响因素中确定了8个显著影响因素,因阻尼系数对路面结构的影响很小,可以忽略不计;（3）基于正交理论设计长寿命半刚性路面结构响应的正交试验方案...
【文章来源】：石家庄铁道大学河北省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
弹簧质量作用下模型
出现变化特性。分析路面结构动态响应中，邓学军[28]将车辆荷载分为 4 种形式；移动荷载、稳态简谐荷载、冲击荷载、随机荷载，并进行相应规律总结，为以后的路面结构工程提供了一定的参考，典型动力荷载形式如图示。在同济大学、长安大学、东南大学相继开展了路面结构动力学的数值方究，研究得到了一些结论。通过初等理论、分离变量等方法，对动力问题深入的研究并求解，得到的近似解可以很好的描述路面结构在车辆荷载作的响应[27]。图 1-2 移动恒荷载作用下模型
考虑动力响应的时间累计效应。Seong-Min Kim[24]研究了匀速移动恒荷正弦荷载、稳态荷载，移动恒荷载作用下模型如图 1-2，稳态简谐荷载型如图 1-3，通过 Fourier 变换得到的几种荷载形式作用下弹性地基上构响应[25]。Huang[26]开发的 Kenlayer 程序中荷载大小随时间有规律的后的车辆荷载[27]最显著的特性就是随时间变化，引起空间位置变化，荷载简化为路表外荷载，路面结构承受反复的简化荷载作用，致使路现变化特性。分析路面结构动态响应中，邓学军[28]将车辆荷载分为 4式；移动荷载、稳态简谐荷载、冲击荷载、随机荷载，并进行相应规结，为以后的路面结构工程提供了一定的参考，典型动力荷载形式如。在同济大学、长安大学、东南大学相继开展了路面结构动力学的数值，研究得到了一些结论。通过初等理论、分离变量等方法，对动力问入的研究并求解，得到的近似解可以很好的描述路面结构在车辆荷载响应[27]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]半刚性基层与柔性基层沥青路面结构对比分析[J]. 申结结,郑传峰,胡孝阳,孙志鹏,邓浩,芮向健. 公路. 2019(01)
[2]沥青路面预防性养护研究综述[J]. 蔡风雷. 山西建筑. 2019(02)
[3]沥青路面车辙形成原因及影响因素分析[J]. 肖泽泓. 交通世界. 2018(36)
[4]长寿命沥青路面结构设计研究[J]. 魏鹏. 城市道桥与防洪. 2018(12)
[5]半刚性基层长寿命路面结构和材料设计探讨[J]. 张兴中. 交通世界. 2018(32)
[6]西班牙长寿命半刚性基层沥青路面设计指南[J]. 付军,雷力,刘洁. 中外公路. 2018(04)
[7]北京地区长寿命路面土基施工控制方法研究[J]. 李万举,丛铖东,王学颖,薛忠军. 公路交通科技(应用技术版). 2018(03)
[8]北京地区长寿命沥青路面结构设计研究[J]. 李振,杜晓明,柳浩,董雨明,王真. 市政技术. 2016(02)
[9]柔性基层沥青路面面层参数对面层畸变能的影响[J]. 丁彪,郑传超,王兴平. 长安大学学报(自然科学版). 2014(05)
[10]关于长寿命沥青路面技术的思考[J]. 王旭东. 上海公路. 2012(04)
博士论文
[1]典型沥青路面动力行为及其结构组合优化研究[D]. 肖川.西南交通大学 2014
[2]半刚性基层沥青路面损坏模式与结构优化研究[D]. 魏道新.长安大学 2010
硕士论文
[1]基于全寿命性能的城市道路沥青路面设计与施工控制技术研究[D]. 刘浩.郑州大学 2018
[2]公路投资对居民收入影响的实证研究[D]. 谭晓忠.重庆交通大学 2016
[3]基于正交试验设计法的风力机叶片铺层结构设计与应用[D]. 邢哲健.内蒙古工业大学 2016
[4]长寿命沥青路面疲劳模型及设计指标分析[D]. 孙策.哈尔滨工业大学 2015
[5]重载交通干线公路沥青路面大修结构优化研究[D]. 虞秋富.河北工业大学 2015
[6]武汉市快速路与主干道长寿命路面结构研究[D]. 李小满.武汉工程大学 2014
[7]半刚性基层长寿命沥青路面典型沥青混合料疲劳性能研究[D]. 杨光.交通部公路科学研究院 2014
[8]半刚性基层沥青路面设计中强度指标分析[D]. 王兴平.长安大学 2014
[9]耦合荷载下长寿命复合式路面力学响应与结构组合分析[D]. 秦雨.武汉理工大学 2014
[10]玄武岩纤维沥青路面性能及结构分析[D]. 曾志远.浙江大学 2013
本文编号：3489503
【文章来源】：石家庄铁道大学河北省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
弹簧质量作用下模型
出现变化特性。分析路面结构动态响应中，邓学军[28]将车辆荷载分为 4 种形式；移动荷载、稳态简谐荷载、冲击荷载、随机荷载，并进行相应规律总结，为以后的路面结构工程提供了一定的参考，典型动力荷载形式如图示。在同济大学、长安大学、东南大学相继开展了路面结构动力学的数值方究，研究得到了一些结论。通过初等理论、分离变量等方法，对动力问题深入的研究并求解，得到的近似解可以很好的描述路面结构在车辆荷载作的响应[27]。图 1-2 移动恒荷载作用下模型
考虑动力响应的时间累计效应。Seong-Min Kim[24]研究了匀速移动恒荷正弦荷载、稳态荷载，移动恒荷载作用下模型如图 1-2，稳态简谐荷载型如图 1-3，通过 Fourier 变换得到的几种荷载形式作用下弹性地基上构响应[25]。Huang[26]开发的 Kenlayer 程序中荷载大小随时间有规律的后的车辆荷载[27]最显著的特性就是随时间变化，引起空间位置变化，荷载简化为路表外荷载，路面结构承受反复的简化荷载作用，致使路现变化特性。分析路面结构动态响应中，邓学军[28]将车辆荷载分为 4式；移动荷载、稳态简谐荷载、冲击荷载、随机荷载，并进行相应规结，为以后的路面结构工程提供了一定的参考，典型动力荷载形式如。在同济大学、长安大学、东南大学相继开展了路面结构动力学的数值，研究得到了一些结论。通过初等理论、分离变量等方法，对动力问入的研究并求解，得到的近似解可以很好的描述路面结构在车辆荷载响应[27]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]半刚性基层与柔性基层沥青路面结构对比分析[J]. 申结结,郑传峰,胡孝阳,孙志鹏,邓浩,芮向健. 公路. 2019(01)
[2]沥青路面预防性养护研究综述[J]. 蔡风雷. 山西建筑. 2019(02)
[3]沥青路面车辙形成原因及影响因素分析[J]. 肖泽泓. 交通世界. 2018(36)
[4]长寿命沥青路面结构设计研究[J]. 魏鹏. 城市道桥与防洪. 2018(12)
[5]半刚性基层长寿命路面结构和材料设计探讨[J]. 张兴中. 交通世界. 2018(32)
[6]西班牙长寿命半刚性基层沥青路面设计指南[J]. 付军,雷力,刘洁. 中外公路. 2018(04)
[7]北京地区长寿命路面土基施工控制方法研究[J]. 李万举,丛铖东,王学颖,薛忠军. 公路交通科技(应用技术版). 2018(03)
[8]北京地区长寿命沥青路面结构设计研究[J]. 李振,杜晓明,柳浩,董雨明,王真. 市政技术. 2016(02)
[9]柔性基层沥青路面面层参数对面层畸变能的影响[J]. 丁彪,郑传超,王兴平. 长安大学学报(自然科学版). 2014(05)
[10]关于长寿命沥青路面技术的思考[J]. 王旭东. 上海公路. 2012(04)
博士论文
[1]典型沥青路面动力行为及其结构组合优化研究[D]. 肖川.西南交通大学 2014
[2]半刚性基层沥青路面损坏模式与结构优化研究[D]. 魏道新.长安大学 2010
硕士论文
[1]基于全寿命性能的城市道路沥青路面设计与施工控制技术研究[D]. 刘浩.郑州大学 2018
[2]公路投资对居民收入影响的实证研究[D]. 谭晓忠.重庆交通大学 2016
[3]基于正交试验设计法的风力机叶片铺层结构设计与应用[D]. 邢哲健.内蒙古工业大学 2016
[4]长寿命沥青路面疲劳模型及设计指标分析[D]. 孙策.哈尔滨工业大学 2015
[5]重载交通干线公路沥青路面大修结构优化研究[D]. 虞秋富.河北工业大学 2015
[6]武汉市快速路与主干道长寿命路面结构研究[D]. 李小满.武汉工程大学 2014
[7]半刚性基层长寿命沥青路面典型沥青混合料疲劳性能研究[D]. 杨光.交通部公路科学研究院 2014
[8]半刚性基层沥青路面设计中强度指标分析[D]. 王兴平.长安大学 2014
[9]耦合荷载下长寿命复合式路面力学响应与结构组合分析[D]. 秦雨.武汉理工大学 2014
[10]玄武岩纤维沥青路面性能及结构分析[D]. 曾志远.浙江大学 2013
本文编号：3489503
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3489503.html
