基于路基不均匀特性的沥青路面动力响应研究

发布时间：2017-06-19 05:02

  本文关键词：基于路基不均匀特性的沥青路面动力响应研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：从“八五”计划开始,我国开始进行大规模公路建设。截至2015年底,我国高速公路通车里程已超过12.5万公里。目前,我国90%的公路为半刚性基层沥青路面,由于压实的不均匀性和材料的变异性及其他不确定因素,会导致道路结构刚度的不均匀性。加之在汽车荷载反复作用下,刚度薄弱区域可能会发生不均匀变形,并使基层底部脱空而至最终破坏。鉴于此,本文对路基和基层复合模量进行现场调查,并建立了汽车-路面-不均匀路基动力相互作用模型,采用数值计算的方法研究路基不均匀模量和不均匀变形条件下沥青路面的动力响应。主要工作和结论如下:(1)采用PFWD(便携式落锤弯沉仪,下同)对亚雪公路路基和基层进行现场模量测试,并分析路基模量和基层复合模量不均匀性分布特点。采用车道内一致性统计量和车道间一致性统计量,对路基和基层复合模量的不均匀特性进行量化评价。(2)基于D?Alembert原理和粘弹性薄板振动理论,建立了考虑路基不均匀模量和纵向不均匀变形的汽车-路面-路基动力相互作用模型,并将模型的求解嵌入到已有的计算程序中,以实现计算基于路基不均匀特性的沥青路面动力响应。(3)基于路基不均匀模量的改进计算程序,计算并分析了路基模量衰减特征、路面结构特征、以及车速和轴载因素变化下沥青路面动态应变和弯沉的响应规律;并据此,提出了考虑路基不均匀模量的基层应变预测公式。(4)基于路基不均匀变形的改进计算程序,计算并分析了变形特征、路面结构特征、以及车速和轴载因素变化下沥青路面动态应变和弯沉的响应规律;并据此,提出了考虑路基不均匀变形的基层应变预测公式。
【关键词】：路基 不均匀模量 不均匀变形 沥青路面 动力响应 预测公式
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U416.217
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 课题背景及研究意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-14
• 1.2.1 道路模量现场调查方法10-11
• 1.2.2 动力响应模型研究现状11-12
• 1.2.3 基层和路基模量衰减研究现状12-14
• 1.3 主要研究内容与技术路线14-16
• 1.3.1 主要研究内容14
• 1.3.2 技术路线14-16
• 第2章 基于PFWD的路基与基层复合模量不均匀特征研究16-36
• 2.1 基于PFWD的路基和基层不均匀性现场调查16-18
• 2.1.1 仪器简介16-17
• 2.1.2 试验设计与数据采集17-18
• 2.2 模量的确定及不均匀性评价方法18-20
• 2.2.1 模量的确定18-19
• 2.2.2 横向不均匀性评价方法19-20
• 2.2.3 纵向不均匀性评价方法20
• 2.3 模量不均匀性数据分析20-35
• 2.3.1 土基模量不均匀特性分析20-27
• 2.3.2 基层复合模量不均匀特性分析27-35
• 2.4 本章小结35-36
• 第3章 基于路基不均匀特性的汽车-路面-路基动力相互作用模型36-53
• 3.1 建模思路和原则36-37
• 3.2 基于路基不均匀特性的汽车-路面-路基相互作用模型37-46
• 3.2.1 汽车振动方程37-39
• 3.2.2 轮胎接地模型39-40
• 3.2.3 汽车-面层-路基动力作用模型40-46
• 3.3 路基不均匀模量模型46-47
• 3.4 路基不均匀变形模型47-49
• 3.4.1 路基永久变形模型47-48
• 3.4.2 面层与路基相互作用模型分析48-49
• 3.5 模型求解过程49-50
• 3.6 改进程序的简介50-52
• 3.7 本章小结52-53
• 第4章 基于路基模量不均匀特性的沥青路面动力响应研究53-77
• 4.1 DATPS计算程序53-55
• 4.1.1 参数选取53-54
• 4.1.2 程序有效性验证54-55
• 4.2 影响因素分析55-73
• 4.2.1 轴载57-58
• 4.2.2 路基模量衰减58-61
• 4.2.3 路基模量衰减范围61-63
• 4.2.4 面层厚度63-65
• 4.2.5 面层模量65-67
• 4.2.6 基层厚度67-69
• 4.2.7 基层模量69-70
• 4.2.8 车速70-73
• 4.3 基于刚度不均匀的基层应变多元回归预测公式73-75
• 4.4 本章小结75-77
• 第5章 基于路基变形不均匀特性的沥青路面动力响应研究77-97
• 5.1 DATPS计算程序77-79
• 5.1.1 程序有效性验证77-78
• 5.1.2 路基变形极限值确定78-79
• 5.2 影响因素分析79-94
• 5.2.1 轴载80-81
• 5.2.2 路基变形81-83
• 5.2.3 路基不均匀变形范围83-85
• 5.2.4 面层厚度85-87
• 5.2.5 面层模量87-89
• 5.2.6 基层厚度89-91
• 5.2.7 基层模量91-93
• 5.2.8 车速93-94
• 5.3 基于变形不均匀的基层应变多元回归预测公式94-95
• 5.4 本章小结95-97
• 结论与展望97-99
• 参考文献99-105
• 致谢105

  本文关键词：基于路基不均匀特性的沥青路面动力响应研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：461562