隨著交通及車輛領(lǐng)域的快速發(fā)展,車輛對(duì)路面作用的頻率及荷載都在逐漸增大,但道路結(jié)構(gòu)對(duì)荷載的抵御作用卻以然存在很多不足之處。在車輛水平荷載作用頻繁區(qū)域,即車輛加減速頻繁區(qū)域,瀝青路面面層往往會(huì)出現(xiàn)U型滑移裂縫,路面結(jié)構(gòu)伴隨著層間粘結(jié)失效滑移現(xiàn)象的出現(xiàn)。因此,對(duì)該現(xiàn)象機(jī)理的分析,為相關(guān)部門在實(shí)際工程中預(yù)防該現(xiàn)象的發(fā)生提供理論上的依托。本文以層間滑移破壞和路表縱向滑移裂縫為主要研究對(duì)象,在調(diào)查分析縱向滑移裂縫病害特征及原因后,建立瀝青路面多層結(jié)構(gòu)層間接觸有限元模型,通過有限元模型網(wǎng)格劃分尺寸收斂性分析驗(yàn)證了有限元模型的正確性。在此基礎(chǔ)上,分析了靜態(tài)-動(dòng)態(tài)路面滑移裂縫及層間粘結(jié)失效的狀態(tài),得出滑移裂縫產(chǎn)生的機(jī)理;而后模擬分析了不同參數(shù)條件下的路表縱向滑移裂紋及層間粘結(jié)失效狀態(tài)的變化。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)在對(duì)瀝青路面有限元模型尺寸確定的基礎(chǔ)上,對(duì)有限元網(wǎng)格尺寸劃分進(jìn)行網(wǎng)格尺寸收斂性分析,提高有限元模型的數(shù)值準(zhǔn)確性。通過施加邊界條件及荷載,然后就瀝青面層間層間接觸類型進(jìn)行分析,最后保證模型的準(zhǔn)確性及合理性。(2)分析了水平荷載作用下路面模型結(jié)構(gòu)的力學(xué)響應(yīng),通過對(duì)比各力學(xué)響應(yīng)量與面層材料強(qiáng)度及層間...

【文章頁(yè)數(shù)】：111 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外瀝青路面裂縫研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)瀝青路面裂縫研究現(xiàn)狀
        1.2.3 文獻(xiàn)分析與總結(jié)
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 研究目的和主要研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
第二章 滑移裂縫病害調(diào)查及分析
    2.1 概述
    2.2 滑移裂縫特征
    2.3 滑移裂縫產(chǎn)生原因
    2.4 本章小結(jié)
第三章 理論研究方法與模型構(gòu)建
    3.1 斷裂力學(xué)基礎(chǔ)理論
        3.1.1 斷裂模式
        3.1.2 裂縫尖端奇異場(chǎng)
        3.1.3 應(yīng)力強(qiáng)度因子(SIF)K
        3.1.4 應(yīng)力強(qiáng)度因子的數(shù)值解法
        3.1.5 復(fù)合型裂紋擴(kuò)展準(zhǔn)則
    3.2 內(nèi)聚力模型(CZM)理論
    3.3 擴(kuò)展有限單元法(XFEM)理論
    3.4 瀝青路面內(nèi)聚力-擴(kuò)展有限元模型構(gòu)建
        3.4.1 模型尺寸及單元?jiǎng)澐?br>        3.4.2 有限元網(wǎng)格單元尺寸收斂性分析
        3.4.3 瀝青路面層材料斷裂力學(xué)計(jì)算參數(shù)
        3.4.4 層間接觸
        3.4.5 邊界條件
        3.4.6 輪胎路面接觸力簡(jiǎn)化模型
    3.5 本章小結(jié)
第四章 縱向滑移裂縫形成機(jī)理分析
    4.1 概述
    4.2 水平荷載對(duì)路面力學(xué)響應(yīng)的影響
        4.2.1 水平荷載對(duì)最大主應(yīng)力的影響
        4.2.2 水平荷載對(duì)縱向拉應(yīng)力的影響
        4.2.3 水平荷載對(duì)縱向剪應(yīng)力的影響
        4.2.4 水平荷對(duì)層間剪應(yīng)力的影響
    4.3 單輪荷載下靜態(tài)裂紋分析滑移裂縫萌發(fā)及擴(kuò)展
        4.3.1 荷載作用下未開裂路面的初始應(yīng)力場(chǎng)
        4.3.2 引入初始裂縫后路面應(yīng)力場(chǎng)分析
        4.3.3 初始裂縫擴(kuò)展角確定
        4.3.4 二次裂縫發(fā)展后裂縫路面的應(yīng)力場(chǎng)
        4.3.5 裂縫二次擴(kuò)展方向確定
    4.4 雙輪荷載下靜態(tài)裂紋分析滑移裂縫萌發(fā)及擴(kuò)展
        4.4.1 荷載作用下未開裂路面的初始應(yīng)力場(chǎng)
        4.4.2 引入初始裂縫后路面應(yīng)力場(chǎng)分析
        4.4.3 初始裂縫擴(kuò)展角確定
        4.4.4 二次裂縫發(fā)展后裂縫路面的應(yīng)力場(chǎng)
        4.4.5 裂縫二次擴(kuò)展方向確定
    4.5 動(dòng)態(tài)裂紋分析滑移裂縫萌發(fā)及擴(kuò)展
    4.6 靜態(tài)-動(dòng)態(tài)滑移裂縫對(duì)比
    4.7 本章小結(jié)
第五章 縱向滑移裂縫影響因素分析
    5.1 層間接觸狀態(tài)對(duì)滑移裂縫的影響
        5.1.1 不同層間接觸狀態(tài)對(duì)縱向拉應(yīng)力的影響
        5.1.2 不同層間接觸狀態(tài)對(duì)縱向剪應(yīng)力的影響
        5.1.3 不同層間接觸狀態(tài)對(duì)層間滑移的影響
        5.1.4 不同層間接觸狀態(tài)對(duì)面層滑移裂縫的影響
        5.1.5 預(yù)防滑移裂縫發(fā)生的層間接觸處治建議
    5.2 面層材料屬性對(duì)滑移裂縫的影響
        5.2.1 不同面層楊氏模量對(duì)縱向拉應(yīng)力的影響
        5.2.2 不同面層楊氏模量對(duì)縱向剪應(yīng)力的影響
        5.2.3 不同面層楊氏模量對(duì)層間滑移的影響
        5.2.4 不同面層楊氏模量對(duì)面層滑移裂縫的影響
        5.2.5 預(yù)防滑移裂縫發(fā)生的面層材料屬性選擇建議
    5.3 面層厚度對(duì)滑移裂縫的影響
        5.3.1 不同面層厚度對(duì)縱向拉應(yīng)力的影響
        5.3.2 不同面層厚度對(duì)縱向剪應(yīng)力的影響
        5.3.3 不同面層厚度對(duì)層間滑移的影響
        5.3.4 不同面層厚度對(duì)面層滑移裂縫的影響
        5.3.5 預(yù)防滑移裂縫發(fā)生的面層厚度選擇建議
    5.4 超載對(duì)滑移裂縫的影響
        5.4.1 不同軸載對(duì)縱向拉應(yīng)力的影響
        5.4.2 不同軸載對(duì)縱向剪應(yīng)力的影響
        5.4.3 不同軸載對(duì)層間滑移的影響
        5.4.4 不同軸載對(duì)面層滑移裂縫的影響
        5.4.5 預(yù)防滑移裂縫發(fā)生的軸載選擇建議
    5.5 基于灰色關(guān)聯(lián)理論影響因素關(guān)聯(lián)度分析
    5.6 本章小結(jié)
第六章 研究結(jié)論及展望
    6.1 主要研究結(jié)論
    6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    6.3 進(jìn)一步研究建議
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3767121