实测轮载、层间接触特性及粘弹性条件下沥青路面结构的力学响应分析

发布时间：2021-11-01 04:35

　　在沥青路面结构设计和分析中,准确把握沥青路面结构的力学响应是基础和前提。影响沥青路面力学响应的因素有很多,包括自身结构组合、材料特性、环境温湿度、荷载大小和分布、层间接触条件等。因此,要准确把握沥青路面结构内的力学响应,需要有合理的材料本构关系、荷载大小和分布以及层间接触条件等等。然而,现有的沥青路面结构设计和分析中,一方面,或者假设车辆荷载为圆形均布,或者把沥青混合料假定为线性弹性,或者认为层间界面要么完全光滑,要么完全连续;另一方面,忽视沥青路面结构在深度方向的温度变化,没有考虑结构内的温度场效应。而众所周知,沥青混合料的应力-应变特性随温度变化会有很大的不同。为了进一步准确地把握沥青路面结构内的力学性能,在考虑实测荷载、层间界面接触特性和材料粘弹性本构关系的基础上,结合沥青路面内温度场效应,借助通用有限元软件,本文进行了沥青路面结构的应力响应分析。在有限元建模的过程中需要用到沥青混合料的95个粘弹性参数,因此,本研究首先借助UTM试验机,得到所用到的不同沥青混合料的动态模量,并根据动态模量计算出存储模量,再由存储模量计算松弛模量,最后由松弛模量计算获得这些沥青混合料的粘弹性参数。... 

【文章来源】：武汉工程大学湖北省

【文章页数】：110 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 文献综述
    1.2 选题背景及其意义
    1.3 研究内容
    1.4 工作特色及其难点,拟采取的解决措施
第2章 路面结构的有限元模型和材料的本构关系
    2.1 有限元模型的路面结构
        2.1.1 路面结构模型的基本情况
        2.1.2 路面结构模型的层间接触
        2.1.3 路面结构有限元计算模型的荷载
        2.1.4 路面结构和材料参数
    2.2 沥青混合料的粘弹性本构关系
        2.2.1 沥青混合料松弛模量本构关系
        2.2.2 沥青混合料粘弹性参数的计算
    2.3 沥青路面温度场
    2.4 弹性层状体系
第3章 沥青混合料的材料参数
    3.1 沥青混合料动态模量
    3.2 沥青混合料存储模量
    3.3 沥青混合料松弛模量
    3.4 小结
第4章 不同条件下沥青路面力学的响应分析
    4.1 弹性模型与有限元模型力学响应对比
        4.1.1 模型参数
        4.1.2 两种模型力学响应结果比较
    4.2 粘弹性条件下沥青路面结构力学响应分析
        4.2.1 同一路面结构内的力学响应
        4.2.2 面层厚度对沥青路面结构力学响应的影响分析
        4.2.3 温度对沥青路面结构力学响应的影响分析
    4.3 小结
第5章 沥青面层的车辙贡献率
    5.1 数据处理方法
    5.2 不同条件下的车辙贡献率
        5.2.1 不同路面结构下沥青面层的车辙贡献率
        5.2.2 不同温度下沥青面层的车辙贡献率
        5.2.3 不同面层材料的车辙贡献率
    5.3 小结
第6章 层间接触状态对沥青路面结构力学响应的影响
    6.1 正交法设计
    6.2 正交表下不同层间接触状态面层的车辙贡献率
    6.3 层间不同粘结情况的力学响应
        6.3.1 -4℃时两种粘结状态的力学响应
        6.3.2 20℃时两种粘结状态的力学响应
        6.3.3 54℃时两种粘结状态的力学响应
    6.4 小结
第7章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
攻读硕士期间已发表的论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]应用主曲线确定沥青混合料的粘弹性参数[J]. 滕旭秋,李晓钟.  城市道桥与防洪. 2012(08)
[2]面层层间接触对沥青路面设计参数的影响[J]. 杨博,张争奇,栗培龙,张慧鲜.  武汉理工大学学报. 2011(12)
[3]半刚性基层沥青路面车辙特性分析[J]. 胡萌,张久鹏,黄晓明.  公路交通科技. 2011(06)
[4]中面层对沥青混凝土路面抗车辙性能影响研究[J]. 董轶,彭妙娟.  中外公路. 2010(04)
[5]非均布动荷载作用下沥青路面粘/线弹性有限元分析[J]. 高梦起,何杰,王鹏英,陈一锴.  武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2010(01)
[6]非均布动荷载作用下车速对粘弹性沥青路面寿命的影响[J]. 何杰,高梦起,王鹏英,陈一锴,彭佳.  解放军理工大学学报(自然科学版). 2009(06)
[7]沥青路面层间粘结性能的黏弹性有限元分析[J]. 郭乃胜,石峰,赵颖华,谭忆秋.  大连海事大学学报. 2009(04)
[8]基于侧向位移法的沥青路面抗车辙影响因素[J]. 乔英娟,王抒红,郭忠印.  同济大学学报(自然科学版). 2009(11)
[9]基于侧向位移法的沥青层流动性车辙分析[J]. 乔英娟,闫守河,郭忠印,王哲人.  同济大学学报(自然科学版). 2009(07)
[10]高温重载作用下沥青路面车辙研究[J]. 王辉,李雪连,张起森.  土木工程学报. 2009(05)

硕士论文
[1]基于结构层层位特性的沥青路面车辙研究[D]. 仲甡.武汉工程大学 2014
[2]考虑层间接触状态的路面结构有限元分析[D]. 赵孝辉.华南理工大学 2011
[3]沥青混合料粘弹性能研究[D]. 朱磊.重庆交通大学 2010
[4]半刚性基层沥青路面粘弹性有限元分析[D]. 朱耀庭.南京林业大学 2007



本文编号：3469504