基于模糊理论的路面结构静动力分析及可靠度研究
发布时间：2021-06-21 14:42
随着国内外专家学者对沥青路面结构设计中不确定性及随机性研究的日渐深入,沥青路面结构的可靠性设计方法已逐步发展成型,但为了寻求合理有效的可靠度设计方法,不仅需要考虑材料的随机性,而且要考虑结构可靠度的模糊性。为了解决此类问题,本文以路面结构静力、动力有限元分析及模糊数学理论为研究基础,采用横观各向同性路面结构作为研究对象展开了模糊有限元分析,并针对沥青路面结构的模糊可靠度分析问题,主要做了以下工作:（1）结合路面结构静力有限元及模糊数学理论,归纳总结了路面结构的模糊静力有限元分析方法,综合考虑路面结构材料性质及荷载的模糊性建立了路面结构的模糊平衡方程,采用区间数分解法求解得该方程的解,并通过相关实例进行了验证。（2）以路面结构动力有限元为基础,引入模糊数学理论建立了路面结构模糊动力有限元分析模型及路面结构的模糊动力有限元控制方程,采用Wilson-θ法、区间数分解定理、ANSYS有限元仿真论述了模糊动力平衡方程的解法,并通过有关实例进行验证。（3）以沥青路面为研究对象,将模糊数学理论引入到沥青路面结构可靠性分析中,从功能函数的角度出发,以路表弯沉作为控制指标,推导出了沥青路面结构的模糊可...
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
L、R为线性隶属函数时的L-R型模糊数在应用L-R型模糊数建立和求解模糊平衡方程时，取左右基准函数L(x)和R(x)
图 2.2 横观各向同性土层示意图1、μ1分别为 xoy 平面（即水平面）内的变形模量和泊竖向）变形模量和泊松比；G 为与 xoy 平面垂直的平面内构的材料参数具有模糊性时的整体刚度矩阵控制方程 KU=F 的求解当中，结构的单元刚度矩阵：∫∫∫ = dVTKBDBhe变矩阵；面结构的材料弹性矩阵；体积微元。结构时，选取空间八节点有限元来说明其计算原理。
图 2.3 空间八节点有限元①空间坐标变换如图 2.3 所示，空间八节点等参单元的坐标变换公式为： ==+++==+++==+++∑∑∑===112288811122888111228881zNzNzNzNzyNyNyNyNyxNxNxNxNxiiiiiiiii （：x，y，z——实际单元中任一点的坐标值；xi，yi，zi——实际单元节点 i 的坐标值。(ξ ηζ),,iN 为对应于 i 节点的形状函数，且有：( )( )( )iiiiN = 1+ξξ 1+ηη1+ζζ81（
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于横观各向同性的沥青路面加铺层力学分析[J]. 刘能源,颜可珍,胡迎斌,游凌云. 湖南大学学报(自然科学版). 2017(05)
[2]考虑材料正交各向异性时的沥青路面结构力学性能[J]. 杨涛,郑健龙,关宏信,林淼,曾勇. 中南大学学报(自然科学版). 2016(12)
[3]薄壁箱梁的剪力滞翘曲位移函数研究[J]. 周茂定,李丽园,张元海. 中国公路学报. 2015(06)
[4]车辆荷载下沥青路面动力响应随机特性及可靠性分析[J]. 刘小云,史春娟. 中国公路学报. 2012(06)
[5]损伤梁单元等效节点荷载的计算及应用[J]. 郝效强,李杰. 同济大学学报(自然科学版). 2011(09)
[6]基于区间数的模糊隶属函数构建[J]. 于少伟. 山东大学学报(工学版). 2010(06)
[7]基于模糊数学的水泥路面使用性能综合评价体系研究[J]. 李鑫,杨锡武,黄金. 兰州大学学报(自然科学版). 2009(S1)
[8]沥青路面车辙变形的三维粘弹性动力有限元分析[J]. 何兆益,雷婷,陈洪兴,王国清,候岩峰. 重庆建筑大学学报. 2008(06)
[9]弹性介质边坡模糊有限元方法研究[J]. 蒋中明,徐卫亚,张新敏,冯树荣. 岩土力学. 2008(05)
[10]沥青路面结构行为方程中材料影响系数的确定方法[J]. 孙立军,刘黎萍. 公路交通科技. 2006(12)
博士论文
[1]广义模糊矩阵若干问题的研究[D]. 江婧.电子科技大学 2013
[2]横观各向同性岩体位移反分析的理论与应用研究[D]. 张志增.清华大学 2010
[3]土体参数空间变异性模拟和土坡可靠度分析方法应用研究[D]. 吴振君.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2009
[4]基于区间的不确定性优化理论与算法[D]. 姜潮.湖南大学 2008
[5]模糊随机损伤力学及模糊随机损伤有限元在岩土工程中的应用[D]. 王亚军.浙江大学 2008
[6]模糊、模糊随机结构的随机振动分析与广义可靠性研究[D]. 马娟.西安电子科技大学 2006
硕士论文
[1]考虑实测轮载及各向异性的沥青路面力学响应分析研究[D]. 陶雄.武汉工程大学 2015
[2]基于流变学本构模型和动力有限元分析的沥青路面车辙计算[D]. 汪凡.重庆交通大学 2009
[3]半刚性路面动态荷载响应的分析研究[D]. 李冬发.湖南大学 2008
[4]沥青路面结构极限承载力分析与应用研究[D]. 习宇.湖南大学 2006
本文编号：3240864
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
L、R为线性隶属函数时的L-R型模糊数在应用L-R型模糊数建立和求解模糊平衡方程时，取左右基准函数L(x)和R(x)
图 2.2 横观各向同性土层示意图1、μ1分别为 xoy 平面（即水平面）内的变形模量和泊竖向）变形模量和泊松比；G 为与 xoy 平面垂直的平面内构的材料参数具有模糊性时的整体刚度矩阵控制方程 KU=F 的求解当中，结构的单元刚度矩阵：∫∫∫ = dVTKBDBhe变矩阵；面结构的材料弹性矩阵；体积微元。结构时，选取空间八节点有限元来说明其计算原理。
图 2.3 空间八节点有限元①空间坐标变换如图 2.3 所示，空间八节点等参单元的坐标变换公式为： ==+++==+++==+++∑∑∑===112288811122888111228881zNzNzNzNzyNyNyNyNyxNxNxNxNxiiiiiiiii （：x，y，z——实际单元中任一点的坐标值；xi，yi，zi——实际单元节点 i 的坐标值。(ξ ηζ),,iN 为对应于 i 节点的形状函数，且有：( )( )( )iiiiN = 1+ξξ 1+ηη1+ζζ81（
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于横观各向同性的沥青路面加铺层力学分析[J]. 刘能源,颜可珍,胡迎斌,游凌云. 湖南大学学报(自然科学版). 2017(05)
[2]考虑材料正交各向异性时的沥青路面结构力学性能[J]. 杨涛,郑健龙,关宏信,林淼,曾勇. 中南大学学报(自然科学版). 2016(12)
[3]薄壁箱梁的剪力滞翘曲位移函数研究[J]. 周茂定,李丽园,张元海. 中国公路学报. 2015(06)
[4]车辆荷载下沥青路面动力响应随机特性及可靠性分析[J]. 刘小云,史春娟. 中国公路学报. 2012(06)
[5]损伤梁单元等效节点荷载的计算及应用[J]. 郝效强,李杰. 同济大学学报(自然科学版). 2011(09)
[6]基于区间数的模糊隶属函数构建[J]. 于少伟. 山东大学学报(工学版). 2010(06)
[7]基于模糊数学的水泥路面使用性能综合评价体系研究[J]. 李鑫,杨锡武,黄金. 兰州大学学报(自然科学版). 2009(S1)
[8]沥青路面车辙变形的三维粘弹性动力有限元分析[J]. 何兆益,雷婷,陈洪兴,王国清,候岩峰. 重庆建筑大学学报. 2008(06)
[9]弹性介质边坡模糊有限元方法研究[J]. 蒋中明,徐卫亚,张新敏,冯树荣. 岩土力学. 2008(05)
[10]沥青路面结构行为方程中材料影响系数的确定方法[J]. 孙立军,刘黎萍. 公路交通科技. 2006(12)
博士论文
[1]广义模糊矩阵若干问题的研究[D]. 江婧.电子科技大学 2013
[2]横观各向同性岩体位移反分析的理论与应用研究[D]. 张志增.清华大学 2010
[3]土体参数空间变异性模拟和土坡可靠度分析方法应用研究[D]. 吴振君.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2009
[4]基于区间的不确定性优化理论与算法[D]. 姜潮.湖南大学 2008
[5]模糊随机损伤力学及模糊随机损伤有限元在岩土工程中的应用[D]. 王亚军.浙江大学 2008
[6]模糊、模糊随机结构的随机振动分析与广义可靠性研究[D]. 马娟.西安电子科技大学 2006
硕士论文
[1]考虑实测轮载及各向异性的沥青路面力学响应分析研究[D]. 陶雄.武汉工程大学 2015
[2]基于流变学本构模型和动力有限元分析的沥青路面车辙计算[D]. 汪凡.重庆交通大学 2009
[3]半刚性路面动态荷载响应的分析研究[D]. 李冬发.湖南大学 2008
[4]沥青路面结构极限承载力分析与应用研究[D]. 习宇.湖南大学 2006
本文编号：3240864
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