沥青路面能量体系计算分析与应用研究
发布时间：2023-02-19 12:45
随着对沥青混合料性质研究的深入,其黏弹塑特性以及沥青路面车辙、疲劳开裂等破坏机理逐渐明晰,但长期以来,沥青路面结构分析的解析法停留在层状弹性、黏弹性体系理论阶段,计算得到的力学指标不足以表征沥青路面出现的诸多破坏形式。有限元、离散元等方法虽然能够较好的描述特定沥青路面结构破坏的过程,但由于其分析过程复杂,无法推广至工程实际当中。为解决传统路面力学理论存在的局限性,将能量原理引入沥青路面结构分析中,建立具有普适性的沥青路面能量体系,从能量角度出发更加细致的分析沥青路面破坏产生的原因,使计算结果能够更好地联系工程实际,同时保证理论体系能够应用在沥青路面设计方法当中。首先在能量原理的基础上,结合黏弹性力学、弹塑性力学等经典理论,分析荷载做功在沥青路面结构中的转化过程,明确弹性应变能、塑性耗散能和蠕变耗散能产生的原因以及基本计算方法;在三维状态下,结合沥青混合料本构方程,完成各部分能量方程的推导,建立沥青能量体系。其次结合层状黏弹体系力学,根据各部分能量方程编写计算程序,分析单圆轴对称黏弹半空间、双层体系以及双圆轴对称黏弹双层体系下各能量在路面结构中的分布和扩散形式,从数值计算和工程实际两个角...
【文章页数】：109 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状及分析
1.2.1 车辙问题研究现状
1.2.2 能量法基本原理及应用研究现状
1.2.3 路面力学与黏弹塑性力学研究现状
1.2.4 研究现状综述
1.3 主要研究内容及技术路线
第2章 沥青路面能量体系计算原理及方程推导
2.1 基本假设
2.1.1 路面力学基本假设
2.1.2 能量原理基本假设
2.2 能量计算基本原理
2.3 沥青路面能量输入与转化过程分析
2.3.1 荷载做功
2.3.2 本构模性选择
2.3.3 黏弹性能量转化分析
2.3.4 塑性能量转化分析
2.4 沥青路面结构能量方程推导
2.4.1 Burgers三维本构模型分析
2.4.2 黏弹性能量方程推导
2.4.3 塑性耗散能方程推导
2.5 本章小结
第3章 轴对称层状黏弹体系下沥青路面能量计算分析
3.1 单圆轴对称黏弹半空间体系能量分析
3.1.1 单圆轴对称黏弹半空间体系能量方程
3.1.2 单圆轴对称黏弹半空间体系能量计算程序编写与验证
3.1.3 单圆轴对称黏弹半空间体系能量计算分析
3.2 单圆轴对称黏弹双层体系能量分析
3.2.1 单圆轴对称黏弹双层体系能量方程
3.2.2 单圆轴对称黏弹双层体系能量计算程序编写与验证
3.2.3 单圆轴对称黏弹双层体系能量计算分析
3.3 双圆轴对称黏弹体系能量分析
3.3.1 双圆荷载下能量叠加公式推导
3.3.2 双圆轴对称黏弹双层体系能量计算分析
3.4 沥青路面能量分布与破坏机理分析
3.4.1 沥青路面能量分布与扩散规律分析
3.4.2 沥青路面破坏机理分析
3.5 本章小结
第4章 沥青路面能量体系影响因素分析
4.1 水平荷载影响分析
4.1.1 单圆非轴对称黏弹半空间体系能量方程
4.1.2 单圆非轴对称黏弹半空间体系能量分析
4.2 超载影响分析
4.2.1 垂直荷载超载下能量计算分析
4.2.2 水平荷载超载下能量计算分析
4.3 温度及材料性质变化影响分析
4.3.1 不同温度下Burgers模型参数拟定
4.3.2 不同温度下单圆轴对称黏弹双层体系能量计算分析
4.4 本章小结
第5章 沥青路面能量体系应用研究
5.1 黏弹塑性结构塑性耗散能屈服极限研究
5.1.1 黏弹塑性结构塑性耗散能屈服极限计算方法
5.1.2 塑性耗散能屈服极限计算方法合理性验证
5.2 沥青路面实际破坏区域分析
5.2.1 沥青路面实际塑性破坏区域分析
5.2.2 沥青路面主要蠕变变形区域分析
5.3 沥青层最佳设计厚度研究
5.3.1 不同温度下沥青层最佳设计厚度分析
5.3.2 沥青层最佳厚度计算方法合理性验证
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果
致谢
本文编号：3746247
【文章页数】：109 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状及分析
1.2.1 车辙问题研究现状
1.2.2 能量法基本原理及应用研究现状
1.2.3 路面力学与黏弹塑性力学研究现状
1.2.4 研究现状综述
1.3 主要研究内容及技术路线
第2章 沥青路面能量体系计算原理及方程推导
2.1 基本假设
2.1.1 路面力学基本假设
2.1.2 能量原理基本假设
2.2 能量计算基本原理
2.3 沥青路面能量输入与转化过程分析
2.3.1 荷载做功
2.3.2 本构模性选择
2.3.3 黏弹性能量转化分析
2.3.4 塑性能量转化分析
2.4 沥青路面结构能量方程推导
2.4.1 Burgers三维本构模型分析
2.4.2 黏弹性能量方程推导
2.4.3 塑性耗散能方程推导
2.5 本章小结
第3章 轴对称层状黏弹体系下沥青路面能量计算分析
3.1 单圆轴对称黏弹半空间体系能量分析
3.1.1 单圆轴对称黏弹半空间体系能量方程
3.1.2 单圆轴对称黏弹半空间体系能量计算程序编写与验证
3.1.3 单圆轴对称黏弹半空间体系能量计算分析
3.2 单圆轴对称黏弹双层体系能量分析
3.2.1 单圆轴对称黏弹双层体系能量方程
3.2.2 单圆轴对称黏弹双层体系能量计算程序编写与验证
3.2.3 单圆轴对称黏弹双层体系能量计算分析
3.3 双圆轴对称黏弹体系能量分析
3.3.1 双圆荷载下能量叠加公式推导
3.3.2 双圆轴对称黏弹双层体系能量计算分析
3.4 沥青路面能量分布与破坏机理分析
3.4.1 沥青路面能量分布与扩散规律分析
3.4.2 沥青路面破坏机理分析
3.5 本章小结
第4章 沥青路面能量体系影响因素分析
4.1 水平荷载影响分析
4.1.1 单圆非轴对称黏弹半空间体系能量方程
4.1.2 单圆非轴对称黏弹半空间体系能量分析
4.2 超载影响分析
4.2.1 垂直荷载超载下能量计算分析
4.2.2 水平荷载超载下能量计算分析
4.3 温度及材料性质变化影响分析
4.3.1 不同温度下Burgers模型参数拟定
4.3.2 不同温度下单圆轴对称黏弹双层体系能量计算分析
4.4 本章小结
第5章 沥青路面能量体系应用研究
5.1 黏弹塑性结构塑性耗散能屈服极限研究
5.1.1 黏弹塑性结构塑性耗散能屈服极限计算方法
5.1.2 塑性耗散能屈服极限计算方法合理性验证
5.2 沥青路面实际破坏区域分析
5.2.1 沥青路面实际塑性破坏区域分析
5.2.2 沥青路面主要蠕变变形区域分析
5.3 沥青层最佳设计厚度研究
5.3.1 不同温度下沥青层最佳设计厚度分析
5.3.2 沥青层最佳厚度计算方法合理性验证
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果
致谢
本文编号：3746247
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