不同因素对加铺层反射裂缝扩展影响的研究
发布时间：2017-08-25 21:01
本文关键词：不同因素对加铺层反射裂缝扩展影响的研究
【摘要】：加铺沥青层修复损坏的旧混凝土路面,不仅能有效地利用原路面强度,延长路面的使用寿命,还能改善其使用性能,提高行驶舒适性,是当前实际工程中最常用最经济的修复方法。但由于沥青加铺层反射裂缝产生具有普遍性和严重性,很大程度上缩短了加铺沥青层的使用寿命,增加了道路养护的费用,造成不必要的经济效益损失。为系统地揭示影响反射裂缝产生和扩展的相关因素,寻求阻止反射裂缝产生、发展的有效参考依据。本文在前人研究的基础上,介绍了国内外现有的旧水泥混凝土路面沥青加铺层反射裂缝研究方法,总结有关防治措施,继续对影响沥青加铺层反射裂缝扩展机理进行分析。围绕断裂力学理论基础,认为旧水泥混凝土路面的裂缝或接缝原始的缺陷,会引起沥青加铺层的应力集中与内部损伤,当应力集中与损伤累积超过材料与结构抵抗破坏的临界值时,加铺层便会产生反射裂缝,从而导致结构层的破坏。论文主要开展了以下研究:1、依据断裂力学理论基础和有限元方法对沥青加铺层反射裂缝的成因及扩展机理进行了系列分析说明;2、建立有限元计算软件ANSYS模型和提出假设条件;3、计算分析车辆对称及非对称荷载、温度应力以及两者共同耦合作用下各因素变化下沥青加铺层层底应力变化情况;4、通过加铺层层底应力变化情况,评价沥青加铺层模量、基础模量、沥青加铺层厚度、初始裂缝宽度、降温幅度等因素变化对反射裂缝的影响程度,为实际工程设计和施工提供一定程度上的理论参考。
【关键词】：加铺沥青层 反射裂缝 车辆荷载 温度应力
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U418.66
【目录】：
- 摘要2-3
- ABSTRACT3-7
- 第一章 绪论7-18
- 1.1 研究背景及意义7-8
- 1.2 国内外研究概况8-16
- 1.2.1 理论分析方法9-10
- 1.2.2 试验分析方法10-12
- 1.2.3 反射裂缝的防治措施分析研究12-16
- 1.3 本文研究的主要内容16-18
- 第二章 沥青加铺层反射裂缝扩展理论和研究方法18-30
- 2.1 反射裂缝概述18-19
- 2.1.1 定义18-19
- 2.1.2 反射裂缝的不利影响19
- 2.2 反射裂缝的扩展理论19-24
- 2.2.1 裂缝的常见类型20
- 2.2.2 裂缝尖端的应力场和位移场20-24
- 2.3 有限元计算软件ANSYS简介24-27
- 2.3.1 有限元分析的基本原理24-25
- 2.3.2 ANSYS原理分析25-27
- 2.4 建立模型和条件假设27-29
- 2.4.1 模型的建立27-28
- 2.4.2 模型计算的基本假设28-29
- 2.5 本章小结29-30
- 第三章 荷载作用下各因素对反射裂缝扩展的影响30-46
- 3.1 对称荷载作用下各因素对加铺层反射裂缝的影响30-37
- 3.1.1 对称荷载水平对反射裂缝的影响分析30-32
- 3.1.2 对称荷载作用下原路面对反射裂缝的影响分析32-35
- 3.1.3 对称荷载作用下加铺层对反射裂缝的影响分析35-37
- 3.2 非对称荷载作用下各因素对加铺层反射裂缝的影响37-44
- 3.2.1 非对称荷载水平对反射裂缝的影响分析38-39
- 3.2.2 非对称何载作用下原路面对反射裂缝的影响分析39-42
- 3.2.3 非对称何载作用下加铺层对反射裂缝的影响分析42-44
- 3.3 对称与非对称作用下各因素对反射裂缝的影响对比分析44-45
- 3.4 本章小结45-46
- 第四章 温度应力作用下各因素对反射裂缝扩展的影响46-53
- 4.1 路面温度场理论及研究方法46-48
- 4.2 温度作用下各因素对反射裂缝的影响48-52
- 4.2.1 降温幅度对反射裂缝的影响分析48-49
- 4.2.2 温度作用下沥青加铺层厚度对反射裂缝的影响分析49-51
- 4.2.3 温度作用下加铺层模量对反射裂缝的影响分析51-52
- 4.3 本章小结52-53
- 第五章 荷载与温度耦合作用下各因素对反射裂缝扩展的影响53-60
- 5.1 计算方法以及相关参数53-54
- 5.2 耦合应力分析54-59
- 5.2.1 荷载与温度共同作用下沥青加铺层厚度对反射裂缝的影响分析54-55
- 5.2.2 荷载与温度共同作用下沥青加铺层模量对反射裂缝的影响分析55-56
- 5.2.3 荷载与温度共同作用下土工合成材料夹层模量对反射裂缝的影响分析56-58
- 5.2.4 荷载与温度共同作用下基础模量对反射裂缝的影响分析58-59
- 5.3 本章小结59-60
- 第六章 结论及建议60-62
- 6.1 主要结论60
- 6.2 进一步研究建议60-62
- 致谢62-63
- 参考文献63-66
- 附录66-67
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本文编号：738179
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