車載作用下含孔充水混凝土路面動態(tài)響應分析
本文選題:傅里葉變換 + TRM方法。 參考:《石家莊鐵道大學》2015年碩士論文
【摘要】:混凝土路面被廣泛應用于高等級公路的建設,混凝土結(jié)構的含孔情況及車輛的行駛速度對于混凝土路面的使用壽命有一定的影響;炷两Y(jié)構具有彈性特性,并含有一定的孔隙。但多數(shù)對于混凝土路面的研究中沒有考慮結(jié)構的含孔并充水情況。因此有必要考慮混凝土路面結(jié)構含孔并充水的情況,研究車載作用在結(jié)構表面時的動力響應。基于Biot理論,運用理論方法分析了受移動矩形荷載作用下的飽和彈性半空間的動力響應,采用傅里葉積分變換的方法求解飽和半空間的運動微分方程,分析滲透系數(shù)和荷載移動速度對垂直位移和超孔隙水壓力的影響。結(jié)果表明,荷載以低于結(jié)構剪切波速的恒定速度移動時,飽和彈性半空間模型的垂直位移在一定范圍內(nèi)隨著滲透系數(shù)的增大而增大,超孔隙水壓力在一定范圍內(nèi)隨著滲透系數(shù)的增大而減小。借助ABAQUS軟件建立彈性半空間模型進行計算,采用Dload子程序來施加移動荷載。分析滲透系數(shù)和荷載移動速度對模型的垂直位移和超孔隙水壓力的影響,所得結(jié)果與用理論方法得到的結(jié)果能能夠較好的相符。對受移動矩形荷載作用下的層狀飽和混凝土路面體系進行理論分析,采用傅里葉變換和TRM方法求解層狀體系的動力響應,分析討論滲透系數(shù)和荷載的速度對含孔層狀體系的垂直位移和超孔隙水壓力的影響。結(jié)果表明,滲透系數(shù)不變時,在一定的速度范圍內(nèi)層狀飽和混凝土路面模型的垂直位移隨著車載移動速度的增大而減小,超孔隙水壓力說著車載移動速度的增大而增大。借助ABAQUS軟件創(chuàng)建層狀飽和混凝土路面體系模型,采用Dload子程序來施加移動荷載,分析車載移動速度和滲透系數(shù)對模型的垂直位移和超孔隙水壓力的影響,所得結(jié)果與用理論方法得到的結(jié)果能夠較好的相符。
[Abstract]:Concrete pavement is widely used in the construction of high grade highway. The hole in concrete structure and the driving speed of vehicle have a certain influence on the service life of concrete pavement. Concrete structures have elastic properties and contain certain pores. However, most of the researches on concrete pavement do not consider the structure with holes and filled with water. Therefore, it is necessary to study the dynamic response of the vehicular action on the surface of concrete pavement when it contains holes and fills water. Based on Biot's theory, the dynamic response of saturated elastic half-space under moving rectangular loads is analyzed, and the differential equation of motion in saturated half-space is solved by Fourier integral transform. The effects of permeability coefficient and load moving velocity on vertical displacement and excess pore water pressure are analyzed. The results show that the vertical displacement of the saturated elastic half-space model increases with the increase of the permeability coefficient in a certain range when the load moves at a constant velocity below the shear wave velocity of the structure. The excess pore water pressure decreases with the increase of permeability coefficient in a certain range. The elastic half-space model is established by Abaqus software and the load subroutine is used to apply the moving load. The effects of permeability coefficient and load moving velocity on the vertical displacement and excess pore water pressure of the model are analyzed. The results obtained are in good agreement with the results obtained by the theoretical method. The layered saturated concrete pavement system subjected to moving rectangular loads is theoretically analyzed. Fourier transform and TRM method are used to solve the dynamic response of layered concrete pavement. The effects of permeability coefficient and load velocity on vertical displacement and excess pore water pressure of porous layered system are analyzed and discussed. The results show that the vertical displacement of the layered saturated concrete pavement model decreases with the increase of the vehicle moving speed when the permeability coefficient is constant, and the excess pore water pressure increases with the increase of the vehicle moving speed. The system model of layered saturated concrete pavement is created by Abaqus software, and the load subroutine is used to apply moving load. The influence of moving speed and permeability coefficient on vertical displacement and excess pore water pressure of the model is analyzed. The results obtained are in good agreement with the results obtained by the theoretical method.
【學位授予單位】:石家莊鐵道大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:U416.2
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,本文編號:2095025
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