本文選題：機(jī)場(chǎng)道面 + 荷載橫向擴(kuò)散��； 參考：《中國(guó)民航大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：組合鋪砌式道面以其可快速便捷的建設(shè)與修復(fù)等優(yōu)勢(shì)在城市建設(shè)中得到較廣泛應(yīng)用,但是,普通垂直接縫的組砌道面因缺少橫向約束而難以承受較高的荷載,使其在較重車輛荷載作用下容易產(chǎn)生嚴(yán)重沉陷或錯(cuò)臺(tái)等失穩(wěn)現(xiàn)象。然而,隨著城市、港口與機(jī)場(chǎng)道面等使用荷載的不斷提高,組砌道面結(jié)構(gòu)的荷載橫向擴(kuò)散能力越來(lái)越重要,需要通過(guò)提高組砌道面結(jié)構(gòu)的荷載擴(kuò)散能力來(lái)適應(yīng)不斷提高的交通要求。本文以組砌道面結(jié)構(gòu)荷載擴(kuò)散效應(yīng)為研究目標(biāo),分析了改進(jìn)型組砌道面結(jié)構(gòu)荷載橫向擴(kuò)散的基本原理,探討了該結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析表達(dá)模型;基于對(duì)重載下組砌道面結(jié)構(gòu)的荷載橫向擴(kuò)散性能理論分析、有限元數(shù)值模擬,研究了該組砌道面結(jié)構(gòu)的受力特性及其變形規(guī)律;基于組砌道面結(jié)構(gòu)的室內(nèi)試驗(yàn)研究結(jié)果,探討了重載作用下組砌道面結(jié)構(gòu)受力特性,提出了該結(jié)構(gòu)在飛機(jī)荷載作用下的適宜結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇原則與要求。有限元數(shù)值模擬結(jié)果表明,砌塊長(zhǎng)邊尺寸和厚度對(duì)路表彎沉的影響與土基強(qiáng)度有關(guān),土基強(qiáng)度較高時(shí),對(duì)于砌塊長(zhǎng)邊尺寸較大以及厚度較厚的組砌道面來(lái)說(shuō),彎沉降低效果更佳,但考慮施工便捷性,砌塊厚度不宜超過(guò)200mm;土基回彈模量從20MPa~80MPa變化時(shí),可以有效降低路表彎沉和基層頂面壓應(yīng)變,但當(dāng)土基回彈模量超過(guò)50MPa時(shí),繼續(xù)增加土基回彈模量的大小對(duì)減小組砌道面結(jié)構(gòu)的道面彎沉和基層頂面壓應(yīng)變效果有所降低;基層厚度在160mm~220mm之間變化時(shí),路表彎沉和基層頂面壓應(yīng)變顯著減小;組砌道面結(jié)構(gòu)在荷載作用下,塊體組合邊緣和角部最容易出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象,特別是當(dāng)斜側(cè)面傾角超過(guò)45°時(shí),這種應(yīng)力集中現(xiàn)象更嚴(yán)重。有限元數(shù)值模擬和室內(nèi)試驗(yàn)研究的結(jié)果還表明,隨著組砌道面砌塊長(zhǎng)邊尺寸、塊體厚度、砌塊側(cè)面傾角的增大,道面路表彎沉和基頂壓應(yīng)變均相應(yīng)減小,其中砌塊傾角對(duì)于路面受力影響最大,當(dāng)砌塊傾角從15°增大到30°時(shí),基層頂面壓應(yīng)變減小最大可達(dá)21%,道面彎沉降低幅度最大可達(dá)40%左右,并且在砌塊長(zhǎng)邊尺寸較大和土基模量較小時(shí),這種降低效果更加顯著,但考慮塊體邊角效應(yīng)傾角不宜大于45°。
[Abstract]:Composite paving pavement has been widely used in urban construction because of its advantages of quick and convenient construction and restoration. However, the common vertical joint road surface is difficult to bear higher load due to the lack of transverse constraints. It is easy to cause serious subsidence or stagger instability under heavy vehicle loads. However, with the increasing use of loads in cities, ports and airports, the lateral diffusion capacity of masonry pavement structures is becoming more and more important. It is necessary to adapt to the increasing traffic requirement by improving the load diffusion capacity of the masonry pavement structure. In this paper, the basic principle of transverse load diffusion of the improved masonry pavement structure is analyzed, and the mechanical analysis model of the structure is discussed. Based on the theoretical analysis and finite element numerical simulation of the load transverse diffusion performance of the masonry pavement structure under heavy load, the stress characteristics and deformation law of the structure are studied. In this paper, the mechanical characteristics of the pavement structure under heavy load are discussed, and the selection principles and requirements of the appropriate structural parameters for the structure under aircraft load are put forward. The results of finite element numerical simulation show that the influence of the length and thickness of block on the deflection of road surface is related to the strength of soil foundation. The effect of deflection reduction is better, but considering the convenience of construction, the thickness of block should not exceed 200mm. When the elastic modulus of soil foundation changes from 20MPa~80MPa, the deflection of road surface and the compressive strain of base top can be effectively reduced, but when the modulus of resilience of soil foundation exceeds 50MPa, Increasing the elastic modulus of soil foundation decreases the deflection of pavement surface and the compressive strain effect of base top surface, and when the thickness of base course changes between 160mm~220mm, the deflection of road surface and the compressive strain of base top surface decrease significantly. The stress concentration in the composite edge and corner of the block is most likely to occur under the load, especially when the inclined angle of the inclined side is more than 45 擄, the stress concentration is more serious. The results of finite element numerical simulation and laboratory test also show that with the increase of the size of the long side of the block, the thickness of the block and the inclined angle of the block, the deflection of the pavement surface and the pressure strain of the base top decrease accordingly. When the slope angle of the block increases from 15 擄to 30 擄, the compressive strain of the top surface of the base can be reduced to 21, and the deflection of the pavement can be reduced by about 40%. The effect of this reduction is more obvious when the size of the long side of the block is larger and the modulus of the soil foundation is small, but the obliquity angle of the block side effect should not be greater than 45 擄.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)民航大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：U416.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1951841