瀝青路面能量體系計算分析與應(yīng)用研究
發(fā)布時間:2023-02-19 12:45
隨著對瀝青混合料性質(zhì)研究的深入,其黏彈塑特性以及瀝青路面車轍、疲勞開裂等破壞機理逐漸明晰,但長期以來,瀝青路面結(jié)構(gòu)分析的解析法停留在層狀彈性、黏彈性體系理論階段,計算得到的力學(xué)指標不足以表征瀝青路面出現(xiàn)的諸多破壞形式。有限元、離散元等方法雖然能夠較好的描述特定瀝青路面結(jié)構(gòu)破壞的過程,但由于其分析過程復(fù)雜,無法推廣至工程實際當中。為解決傳統(tǒng)路面力學(xué)理論存在的局限性,將能量原理引入瀝青路面結(jié)構(gòu)分析中,建立具有普適性的瀝青路面能量體系,從能量角度出發(fā)更加細致的分析瀝青路面破壞產(chǎn)生的原因,使計算結(jié)果能夠更好地聯(lián)系工程實際,同時保證理論體系能夠應(yīng)用在瀝青路面設(shè)計方法當中。首先在能量原理的基礎(chǔ)上,結(jié)合黏彈性力學(xué)、彈塑性力學(xué)等經(jīng)典理論,分析荷載做功在瀝青路面結(jié)構(gòu)中的轉(zhuǎn)化過程,明確彈性應(yīng)變能、塑性耗散能和蠕變耗散能產(chǎn)生的原因以及基本計算方法;在三維狀態(tài)下,結(jié)合瀝青混合料本構(gòu)方程,完成各部分能量方程的推導(dǎo),建立瀝青能量體系。其次結(jié)合層狀黏彈體系力學(xué),根據(jù)各部分能量方程編寫計算程序,分析單圓軸對稱黏彈半空間、雙層體系以及雙圓軸對稱黏彈雙層體系下各能量在路面結(jié)構(gòu)中的分布和擴散形式,從數(shù)值計算和工程實際兩個角...
【文章頁數(shù)】:109 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
1.2.1 車轍問題研究現(xiàn)狀
1.2.2 能量法基本原理及應(yīng)用研究現(xiàn)狀
1.2.3 路面力學(xué)與黏彈塑性力學(xué)研究現(xiàn)狀
1.2.4 研究現(xiàn)狀綜述
1.3 主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
第2章 瀝青路面能量體系計算原理及方程推導(dǎo)
2.1 基本假設(shè)
2.1.1 路面力學(xué)基本假設(shè)
2.1.2 能量原理基本假設(shè)
2.2 能量計算基本原理
2.3 瀝青路面能量輸入與轉(zhuǎn)化過程分析
2.3.1 荷載做功
2.3.2 本構(gòu)模性選擇
2.3.3 黏彈性能量轉(zhuǎn)化分析
2.3.4 塑性能量轉(zhuǎn)化分析
2.4 瀝青路面結(jié)構(gòu)能量方程推導(dǎo)
2.4.1 Burgers三維本構(gòu)模型分析
2.4.2 黏彈性能量方程推導(dǎo)
2.4.3 塑性耗散能方程推導(dǎo)
2.5 本章小結(jié)
第3章 軸對稱層狀黏彈體系下瀝青路面能量計算分析
3.1 單圓軸對稱黏彈半空間體系能量分析
3.1.1 單圓軸對稱黏彈半空間體系能量方程
3.1.2 單圓軸對稱黏彈半空間體系能量計算程序編寫與驗證
3.1.3 單圓軸對稱黏彈半空間體系能量計算分析
3.2 單圓軸對稱黏彈雙層體系能量分析
3.2.1 單圓軸對稱黏彈雙層體系能量方程
3.2.2 單圓軸對稱黏彈雙層體系能量計算程序編寫與驗證
3.2.3 單圓軸對稱黏彈雙層體系能量計算分析
3.3 雙圓軸對稱黏彈體系能量分析
3.3.1 雙圓荷載下能量疊加公式推導(dǎo)
3.3.2 雙圓軸對稱黏彈雙層體系能量計算分析
3.4 瀝青路面能量分布與破壞機理分析
3.4.1 瀝青路面能量分布與擴散規(guī)律分析
3.4.2 瀝青路面破壞機理分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 瀝青路面能量體系影響因素分析
4.1 水平荷載影響分析
4.1.1 單圓非軸對稱黏彈半空間體系能量方程
4.1.2 單圓非軸對稱黏彈半空間體系能量分析
4.2 超載影響分析
4.2.1 垂直荷載超載下能量計算分析
4.2.2 水平荷載超載下能量計算分析
4.3 溫度及材料性質(zhì)變化影響分析
4.3.1 不同溫度下Burgers模型參數(shù)擬定
4.3.2 不同溫度下單圓軸對稱黏彈雙層體系能量計算分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 瀝青路面能量體系應(yīng)用研究
5.1 黏彈塑性結(jié)構(gòu)塑性耗散能屈服極限研究
5.1.1 黏彈塑性結(jié)構(gòu)塑性耗散能屈服極限計算方法
5.1.2 塑性耗散能屈服極限計算方法合理性驗證
5.2 瀝青路面實際破壞區(qū)域分析
5.2.1 瀝青路面實際塑性破壞區(qū)域分析
5.2.2 瀝青路面主要蠕變變形區(qū)域分析
5.3 瀝青層最佳設(shè)計厚度研究
5.3.1 不同溫度下瀝青層最佳設(shè)計厚度分析
5.3.2 瀝青層最佳厚度計算方法合理性驗證
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝
本文編號:3746247
【文章頁數(shù)】:109 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
1.2.1 車轍問題研究現(xiàn)狀
1.2.2 能量法基本原理及應(yīng)用研究現(xiàn)狀
1.2.3 路面力學(xué)與黏彈塑性力學(xué)研究現(xiàn)狀
1.2.4 研究現(xiàn)狀綜述
1.3 主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
第2章 瀝青路面能量體系計算原理及方程推導(dǎo)
2.1 基本假設(shè)
2.1.1 路面力學(xué)基本假設(shè)
2.1.2 能量原理基本假設(shè)
2.2 能量計算基本原理
2.3 瀝青路面能量輸入與轉(zhuǎn)化過程分析
2.3.1 荷載做功
2.3.2 本構(gòu)模性選擇
2.3.3 黏彈性能量轉(zhuǎn)化分析
2.3.4 塑性能量轉(zhuǎn)化分析
2.4 瀝青路面結(jié)構(gòu)能量方程推導(dǎo)
2.4.1 Burgers三維本構(gòu)模型分析
2.4.2 黏彈性能量方程推導(dǎo)
2.4.3 塑性耗散能方程推導(dǎo)
2.5 本章小結(jié)
第3章 軸對稱層狀黏彈體系下瀝青路面能量計算分析
3.1 單圓軸對稱黏彈半空間體系能量分析
3.1.1 單圓軸對稱黏彈半空間體系能量方程
3.1.2 單圓軸對稱黏彈半空間體系能量計算程序編寫與驗證
3.1.3 單圓軸對稱黏彈半空間體系能量計算分析
3.2 單圓軸對稱黏彈雙層體系能量分析
3.2.1 單圓軸對稱黏彈雙層體系能量方程
3.2.2 單圓軸對稱黏彈雙層體系能量計算程序編寫與驗證
3.2.3 單圓軸對稱黏彈雙層體系能量計算分析
3.3 雙圓軸對稱黏彈體系能量分析
3.3.1 雙圓荷載下能量疊加公式推導(dǎo)
3.3.2 雙圓軸對稱黏彈雙層體系能量計算分析
3.4 瀝青路面能量分布與破壞機理分析
3.4.1 瀝青路面能量分布與擴散規(guī)律分析
3.4.2 瀝青路面破壞機理分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 瀝青路面能量體系影響因素分析
4.1 水平荷載影響分析
4.1.1 單圓非軸對稱黏彈半空間體系能量方程
4.1.2 單圓非軸對稱黏彈半空間體系能量分析
4.2 超載影響分析
4.2.1 垂直荷載超載下能量計算分析
4.2.2 水平荷載超載下能量計算分析
4.3 溫度及材料性質(zhì)變化影響分析
4.3.1 不同溫度下Burgers模型參數(shù)擬定
4.3.2 不同溫度下單圓軸對稱黏彈雙層體系能量計算分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 瀝青路面能量體系應(yīng)用研究
5.1 黏彈塑性結(jié)構(gòu)塑性耗散能屈服極限研究
5.1.1 黏彈塑性結(jié)構(gòu)塑性耗散能屈服極限計算方法
5.1.2 塑性耗散能屈服極限計算方法合理性驗證
5.2 瀝青路面實際破壞區(qū)域分析
5.2.1 瀝青路面實際塑性破壞區(qū)域分析
5.2.2 瀝青路面主要蠕變變形區(qū)域分析
5.3 瀝青層最佳設(shè)計厚度研究
5.3.1 不同溫度下瀝青層最佳設(shè)計厚度分析
5.3.2 瀝青層最佳厚度計算方法合理性驗證
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝
本文編號:3746247
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