【摘要】：溫度對(duì)于路面結(jié)構(gòu)的承載能力和使用性能都有重要的影響,溫度應(yīng)力的存在會(huì)使混凝土路面板產(chǎn)生溫度變形,使路面板出現(xiàn)脫空等現(xiàn)象,加速水泥混凝土板的損壞。因此,正確地模擬水泥混凝土路面溫度場(chǎng)的分布特性和變化規(guī)律,分析水泥混凝土路面在溫度和軸載作用下的力學(xué)響應(yīng)具有重要意義。本文利用有限元軟Everfe2.25,模擬水泥混凝土路面在線性溫度梯度和非線性溫度梯度,以及軸載作用下的板的應(yīng)力響應(yīng)。為分析不同程度非線性溫度梯度對(duì)板的應(yīng)力響應(yīng)引入了非線性溫度分布指數(shù),得到的研究結(jié)果如下:(1)水泥混凝土路面在線性溫度梯度荷載單獨(dú)作用時(shí):當(dāng)路面結(jié)構(gòu)僅有面層和地基兩層體系時(shí),各參數(shù)對(duì)混凝土路面溫度應(yīng)力的影響規(guī)律和溫度應(yīng)力的理論解基本吻合;當(dāng)路面結(jié)構(gòu)為面層、基層和地基三層體系時(shí),設(shè)置基層可以有效減小水泥混凝土路面的溫度應(yīng)力,層間接觸對(duì)溫度應(yīng)力的影響遠(yuǎn)大于基層模量和厚度的影響;面層基層完全光滑時(shí)溫度應(yīng)力最小,完全粘結(jié)時(shí)溫度應(yīng)力最大。(2)考慮水泥混凝土路面溫度場(chǎng)的非線性分布時(shí),以線性溫度梯度解析方法計(jì)算板非線性溫度應(yīng)力,正溫度梯度時(shí)應(yīng)力偏大,負(fù)溫度梯度時(shí)應(yīng)力偏小,非線性溫度梯度對(duì)板變形的影響和線性溫度梯度基本相同。負(fù)非線性溫度梯度分布時(shí):隨著板厚和板彈性模量的增加,非線性溫度梯度對(duì)板頂?shù)膽?yīng)力影響增大;增加地基反應(yīng)模量可以減小非線性溫度梯度影響。并通過(guò)大量數(shù)據(jù)回歸分析得出負(fù)溫度梯度時(shí)板頂下最大應(yīng)力計(jì)算公式。(3)當(dāng)溫度梯度和軸載共同作用時(shí),路面結(jié)構(gòu)僅有地基和面層兩層結(jié)構(gòu)組成,溫度梯度為負(fù)時(shí),共同作用的耦合應(yīng)力小于溫度梯度單獨(dú)作用時(shí)的應(yīng)力峰值;溫度梯度為正,耦合應(yīng)力比溫度梯度和軸載單獨(dú)作用時(shí)的應(yīng)力峰值都要大,但比二者應(yīng)力峰值疊加值要小。正溫度梯度和軸載共同作用時(shí),軸載作用在板長(zhǎng)邊中點(diǎn)時(shí)為最不利荷載。當(dāng)路面結(jié)構(gòu)為面層、基層和地基三層結(jié)構(gòu)體系時(shí),基層和面層完全光滑時(shí),正溫度梯度和軸載共同作用的耦合應(yīng)力比正溫度梯度和軸載單獨(dú)作用時(shí)的應(yīng)力峰值疊加值大。
【圖文】：

圖 2.1 面板單元格劃分及類(lèi)型2.1.3 面板與基層之間接觸界面模型與參數(shù)面層和基層之間的接觸作用，對(duì)路面結(jié)構(gòu)在溫度梯度或者軸載作用下的力學(xué)響應(yīng)具有重要的影響。Everfe2.25 可以將面層與基層處理為完全光滑的，也可以視為完全結(jié)合的。面層和基層在兩種假設(shè)下都不使用相同的結(jié)點(diǎn)，通過(guò)結(jié)點(diǎn)約束結(jié)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的接觸狀況，如圖 2.2 所示。

圖 2.1 面板單元格劃分及類(lèi)型與基層之間接觸界面模型與參數(shù)基層之間的接觸作用，對(duì)路面結(jié)構(gòu)在溫度梯度或者軸載作用下的力要的影響。Everfe2.25 可以將面層與基層處理為完全光滑的，也可合的。面層和基層在兩種假設(shè)下都不使用相同的結(jié)點(diǎn)，通過(guò)結(jié)點(diǎn)約不同的接觸狀況，如圖 2.2 所示。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：U416.216

【參考文獻(xiàn)】

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1 武輝芹;馬翠平;楊榮芳;張金滿;;河北省高速公路路面溫度變化特征及預(yù)報(bào)模型[J];干旱氣象;2014年04期

2 田波;權(quán)磊;牛開(kāi)民;;不同基層類(lèi)型水泥混凝土路面溫度翹曲結(jié)構(gòu)試驗(yàn)與理論分析[J];中國(guó)公路學(xué)報(bào);2014年06期

3 周嵐;倪富健;趙巖荊;;環(huán)境溫度及荷載對(duì)瀝青路面車(chē)轍發(fā)展的影響性分析[J];公路交通科技;2011年03期

4 李嘉;朱偉平;黃新顏;;非均布溫度條件下CRCP+AC復(fù)合式路面溫度應(yīng)力分析[J];湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年10期

5 李新凱;侯相深;馬松林;;軸載與溫度作用下水泥路面板的變形與應(yīng)力分析[J];重慶建筑大學(xué)學(xué)報(bào);2008年05期

6 蔣應(yīng)軍;戴經(jīng)梁;;剛性路面中關(guān)于溫度應(yīng)力計(jì)算問(wèn)題[J];巖土工程學(xué)報(bào);2007年06期

7 秦健;孫立軍;;國(guó)外瀝青路面溫度預(yù)估方法綜述[J];中外公路;2005年06期

8 談至明,姚祖康,劉伯瑩;雙層水泥混凝土路面板的溫度應(yīng)力[J];中國(guó)公路學(xué)報(bào);2003年02期

9 周虎鑫，陳榮生，何兆益;水泥砼路面溫度翹曲應(yīng)力分析[J];重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào);1995年04期

10 戴時(shí)云，胡長(zhǎng)順，，王秉綱;碾壓水泥混凝土與瀝青混凝土復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力分析[J];西安公路交通大學(xué)學(xué)報(bào);1995年02期

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1 蔣應(yīng)軍;重載交通水泥混凝土路面材料與結(jié)構(gòu)研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2005年

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1 張倩倩;新鋪和硬化水泥混凝土路面溫度場(chǎng)研究[D];北京交通大學(xué);2010年

2 鄭秉乾;水泥混凝土路面板溫度翹曲與軸載耦合作用分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

本文編號(hào)：2579379