發(fā)布時間：2019-01-09 06:52

【摘要】：現(xiàn)行水泥混凝土路面設(shè)計中,很多地方采用了設(shè)置瀝青隔離層(封層)的方式,防止雨水對基層的沖刷。實踐表明:在多雨地區(qū)設(shè)置瀝青隔離層,可以延長水泥混凝土路面的使用壽命,減少相應(yīng)病害的產(chǎn)生。所以,針對水泥混凝土路面瀝青隔離層力學作用的數(shù)值分析十分必要。本文結(jié)合實際路面結(jié)構(gòu),建立水泥混凝土路面的有限元三維結(jié)構(gòu)模型,運用ABAQUS有限元軟件對其進行計算分析。本文主要研究了水泥混凝土路面靜力荷載應(yīng)力分析、溫度場應(yīng)力分析和在移動荷載下的應(yīng)力分析,并對瀝青隔離層不同厚度和模量下的各種荷載和溫度應(yīng)力進行了具體的計算,得到以下主要研究結(jié)果:(1)根據(jù)靜力荷載應(yīng)力分析,水泥混凝土路面應(yīng)力受瀝青隔離層厚度和模量的影響較大,增加瀝青隔離層可有效地緩解路面應(yīng)力問題。(2)根據(jù)溫度場應(yīng)力分析,水泥混凝土路面的溫度應(yīng)力受瀝青隔離層厚度和模量影響較小,但是增加瀝青隔離層,對路面溫度應(yīng)力還是有所改善。瀝青隔離層的溫度應(yīng)力雖然受瀝青隔離層厚度影響較大,但是所受到的溫度應(yīng)力比較小,不會對瀝青隔離層產(chǎn)生很大影響,可忽略不計。(3)根據(jù)耦合應(yīng)力分析,水泥混凝土路面耦合應(yīng)力受到瀝青隔離層厚度和模量影響較小,并且增加瀝青隔離層,對路面耦合應(yīng)力還是有所改善。瀝青隔離層的溫度應(yīng)力雖然受瀝青隔離層厚度影響較大,但是所受到的耦合應(yīng)力比較小,不會對瀝青隔離層產(chǎn)生很大影響,可忽略不計。(4)根據(jù)動力響應(yīng)分析,有無瀝青隔離層,對水泥混凝土面層和水泥穩(wěn)定碎石基層的受力影響較大。同時,車輛荷載的移動速度、瀝青隔離層厚度和模量對于路面的動力作用效果明顯。
[Abstract]:In the current design of cement concrete pavement, asphalt isolation layer (seal layer) is used in many places to prevent Rain Water from scouring the base course. The practice shows that setting asphalt isolation layer in rainy area can prolong the service life of cement concrete pavement and reduce the occurrence of corresponding diseases. Therefore, it is necessary to analyze the mechanical effect of asphalt isolation layer on cement concrete pavement. In this paper, the finite element three-dimensional structure model of cement concrete pavement is established, and the finite element software ABAQUS is used to calculate and analyze it. In this paper, the static load stress analysis, the temperature field stress analysis and the stress analysis under moving load of cement concrete pavement are studied, and the concrete calculation of various loads and temperature stresses under different thickness and modulus of asphalt isolation layer is carried out. The main results are as follows: (1) according to the static load stress analysis, the stress of cement concrete pavement is greatly affected by the thickness and modulus of asphalt isolation layer. (2) according to the temperature field stress analysis, the temperature stress of cement concrete pavement is less affected by the thickness and modulus of asphalt isolation layer, but increasing asphalt isolation layer, The temperature stress of road surface is improved. Although the temperature stress of asphalt isolation layer is greatly affected by the thickness of asphalt isolation layer, but the temperature stress is relatively small, it will not have a great effect on asphalt isolation layer, and can be ignored. (3) according to the coupling stress analysis, The coupling stress of cement concrete pavement is less affected by the thickness and modulus of asphalt isolation layer, and the coupling stress is improved by increasing asphalt isolation layer. Although the temperature stress of asphalt isolation layer is greatly affected by the thickness of asphalt isolation layer, but the coupling stress is relatively small, it will not have a great effect on asphalt isolation layer and can be ignored. (4) according to the dynamic response analysis, The influence of bitumen isolation on the stress of cement concrete surface and cement stabilized macadam base is great. At the same time, the moving speed of vehicle load, the thickness and modulus of asphalt isolation layer have obvious effect on the dynamic action of pavement.
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U416.216

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本文編號：2405272