[硕士]非均布移动荷载作用下长寿命路面结构响应分析

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内容简介

　　[硕士]非均布移动荷载作用下长寿命路面结构响应分析　　学科专业：道路与铁道工程　　授予学位：硕士 　　学位授予单位：湖南大学　　学位年度：2010　　 随着我国公路建设的迅速发展，沥青路面的早期损坏普遍、使用年限低的问题日益突出，逐渐成为公路建设进一步发展的主要制约。国外实践表明，长寿命沥青路面是解决路面早期损坏问题，提高路面使用年限的有效手段。在我国，长寿命沥青路面的理论与实践则刚刚起步。　　 轮胎与路面间的接触压力具有很明显的非均布性，并不同与传统的路面结构分析中的圆形均布荷载;本文首先根据轮胎胎面花纹类型的不同，提出接触面的两种简化模型:接着利用有限元软件ANSYS对长寿命路面在该移动荷载模型作用下的响应进行计算分析，分析了车辆行驶速度、轴载及路面材料参数的变化对路面结构响应的影响。引入表面效应单元SURF154用以施加水平荷载，讨论了不同水平荷载与垂直荷载共同作用的情况对长寿命路面结构响应的影响，通过计算分析，得到不同水平荷载大小和荷载分布形式下路面结构内剪应力及弯沉变化情况。　　 在我国半刚性基层在荷载及环境因素作用下常常先于沥青面层发生破坏，最终导致路面结构提前到达使用寿命。为了提高沥青路面使用寿命，本文从理论上进行了分析研究。首先分析了国外长寿命路面设计的思想和特点，然后参考沥青层存在临界极限应变的原理，对水泥稳定粒料类半刚性材料引用0.35的应力强度比来控制其疲劳破坏，计算了基于半刚性基层的长寿命路面结构在不同轴载作用及不同沥青层厚度时半刚性层底的拉应力，并分析了各自的规律，得到不同条件下满足半刚性层不发生疲劳破坏所需最小沥青层的厚度。

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