行车荷载作用下含埋地管道沥青道路承载特性试验研究

发布时间：2024-01-15 18:15

　　城市沥青道路结构中,不可避免的需要埋设多种市政管道,管道的埋设将影响沥青道路结构的承载特性。在行车荷载作用下,埋地管道对路面结构的影响较大,路面出现裂缝、沉陷和变形等病害,缩短了道路结构的使用寿命。论文通过试验和数值模拟研究行车荷载作用下含埋地管道沥青道路承载特性。首先对含埋地管道的沥青道路试件进行加载试验,并采用数字散斑相关方法观测试件变形,分析不同行车荷载作用下和管道不同埋深下沥青道路的承载特性。研究发现,超载作用严重恶化了沥青道路整体的受力状态,其中在沥青上面层底部和沥青下面层底部以及水稳碎石层顶部最为显著;路面结构受层间效应影响较大,主要体现为层间连接处位移值不连续且存在突变,拉压应变和剪应变出现应变集中的现象;管道的埋设对沥青道路各层受力状态的影响较大,在沥青上面层底出现最大压应变,在沥青下面层底出现最大拉应变,同时减小了道路各层的弯沉值;管道埋设越浅对沥青道路承载特性的影响越大,弯沉值减小的幅度也越大。其次利用数值软件建立沥青道路的模型,进行数值模型验证。随后基于弹性层状体系理论,建立四种管道不同埋深下的沥青道路实际工程模型,分析工程中不同管道埋深方案对沥青道路的影响,提出...

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究现状及存在问题
        1.2.1 研究现状
        1.2.2 存在问题
    1.3 本文主要工作
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
第二章 沥青道路弹性层状体系基本理论
    2.1 弹性理论的基本方程
    2.2 弹性层状体系的基本假定
    2.3 其他接触问题的理论基础
        2.3.1 接触问题的分类
        2.3.2 接触问题的求解方法
    2.4 本章小结
第三章 含埋地管道沥青道路结构模型试验设计
    3.1 试验目的
    3.2 数字散斑相关方法DSCM基本原理
        3.2.1 DSCM的相关函数
        3.2.2 DSCM的相关搜索方法
    3.3 试件制备
        3.3.1 试验材料参数确定
        3.3.2 路面结构试件的制作
        3.3.3 散斑喷涂和应变片粘贴
    3.4 试验系统
        3.4.1 试验加载系统
        3.4.2 常规应变采集系统
        3.4.3 数字散斑观测系统
    3.5 试验步骤
    3.6 本章小结
第四章 含埋地管道沥青道路承载特性试验结果分析
    4.1 结构试件的分析内容
        4.1.1 DSCM分析范围和分析指标
        4.1.2 DH3818应变仪分析内容
    4.2 不同行车荷载对沥青道路结构无管道试件力学影响
        4.2.1 沥青结构层竖向位移分析
        4.2.2 沥青结构层横向应变分析
        4.2.3 沥青结构层竖向应变分析
        4.2.4 沥青结构层竖向剪应变分析
    4.3 管道不同埋深对沥青道路结构的力学影响
        4.3.1 管道不同埋深下结构竖向位移分析
        4.3.2 管道不同埋深下结构竖向应变分析
        4.3.3 管道不同埋深下结构竖向剪应变分析
    4.4 本章小结
第五章 含埋地管道沥青道路承载特性数值仿真分析
    5.1 含埋地管道的某市政主干路数值模型验证与建立
        5.1.1 数值模型验证
        5.1.2 某市政主干路基本情况
        5.1.3 工程道路模型结构尺寸与网格划分
        5.1.4 工程道路模型结构参数设定
    5.2 含管道市政主干路承载特性数值分析
        5.2.1 道路结构竖向位移对比分析
        5.2.2 道路结构竖向应力对比分析
        5.2.3 道路结构横向应力对比分析
        5.2.4 道路结构剪应力对比分析
    5.3 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 研究展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢



本文编号：3878646