發(fā)布時(shí)間：2023-02-27 19:52

　　隨著我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展,相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)密度的增加,西部地區(qū)的公路迎來了大發(fā)展,西部地區(qū)由于其地理、地貌的特殊性,公路在設(shè)計(jì)中出現(xiàn)大量長(zhǎng)大縱坡。長(zhǎng)大縱坡有以下特點(diǎn):一是坡度較長(zhǎng),總長(zhǎng)有時(shí)甚至超過四公里。二是坡度較大,平均坡度超過4%。由于長(zhǎng)大縱坡公路的特點(diǎn),往往達(dá)不到設(shè)計(jì)年限和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)就出現(xiàn)病害。通過對(duì)長(zhǎng)大縱坡瀝青路面的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和相關(guān)研究,發(fā)現(xiàn)有車轍、推移、疲勞開裂等現(xiàn)象嚴(yán)重。在長(zhǎng)大縱坡路段,車輛行駛速度較低,延長(zhǎng)了車輛荷載與路面的作用時(shí)間。眾所周知,瀝青混合料的黏彈特性,根據(jù)時(shí)溫等效原理,荷載作用時(shí)間長(zhǎng)相當(dāng)于高溫作用,導(dǎo)致瀝青混凝土材料的力學(xué)特征下降明顯。同時(shí),由于坡度較大,使得路面受到的水平力比正常路段大很多,坡度越大,路面受到的水平力就會(huì)越大。另一方面裂縫的存在會(huì)使得水沿著縫隙滲入,在車輛荷載的反復(fù)作用下,形成動(dòng)水壓力。在這些因素的綜合影響下,導(dǎo)致長(zhǎng)大縱坡路段的早期破壞較為嚴(yán)重,因此,對(duì)長(zhǎng)大縱坡瀝青路面的研究具有重要意義。本文針對(duì)長(zhǎng)大縱坡瀝青路面段主要有以下研究(1)分析長(zhǎng)大縱坡路段的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及車輛荷載的行為,常見的病害及原因分析。(2)運(yùn)用ABAQUS有限元軟件,采取典型的瀝青路面...

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 長(zhǎng)大縱坡的界定標(biāo)準(zhǔn)
    1.3 研究?jī)?nèi)容與方法
2 長(zhǎng)大縱坡瀝青路面常見病害分析
    2.1 車轍病害
    2.2 滑移病害
    2.3 疲勞破壞
3 長(zhǎng)大縱坡瀝青路面力學(xué)響應(yīng)分析
    3.1 長(zhǎng)大縱坡處車輛力學(xué)狀態(tài)分析
        3.1.1 長(zhǎng)大縱坡處路面受力狀態(tài)
        3.1.2 車輛行駛平衡力學(xué)研究
    3.2 有限元模型建立
        3.2.1 粘彈性材料特點(diǎn)
        3.2.2 粘彈性材料的力學(xué)模型
        3.2.3 Burgers模型的prony級(jí)數(shù)轉(zhuǎn)化
    3.3 路面結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)有限元方程
    3.4 路面有限元模型結(jié)構(gòu)參數(shù)
    3.5 車輛對(duì)路面的荷載作用形式
        3.5.1 輪胎接觸面積
        3.5.2 動(dòng)載系數(shù)
        3.5.3 水平荷載
        3.5.4 動(dòng)荷載的實(shí)現(xiàn)
    3.6 長(zhǎng)大上坡瀝青路面動(dòng)力響應(yīng)
        3.6.1 長(zhǎng)大上坡路段瀝青路面在不同車速下的應(yīng)力分析
        3.6.2 不同坡度下的應(yīng)力分析
        3.6.3 不同載荷條件下的應(yīng)力分析
        3.6.4 不同層間結(jié)合下的應(yīng)力分析
    3.7 小結(jié)
4 長(zhǎng)大縱坡瀝青路面段表面裂縫的應(yīng)力強(qiáng)度因子
    4.1 斷裂力學(xué)基本理論及其應(yīng)用
    4.2 斷裂力學(xué)
    4.3 裂縫尖端的奇異性
    4.4 斷裂準(zhǔn)則
        4.4.1 應(yīng)力強(qiáng)度因子及其斷裂準(zhǔn)則
        4.4.2 能量釋放率及其斷裂準(zhǔn)則
        4.4.3 G與K的關(guān)系
    4.5 裂縫疲勞擴(kuò)展理論
    4.6 交通荷載的作用位置
    4.7 斷裂問題的有限元計(jì)算方法
        4.7.1 有限元計(jì)算方法基本原理
        4.7.2 奇異單元與表面效應(yīng)單元
5 瀝青路面面層裂縫的疲勞特性分析
    5.1 層間接觸狀態(tài)對(duì)應(yīng)力強(qiáng)度因子的影響
    5.2 超載對(duì)應(yīng)力強(qiáng)度因子的影響
    5.3 坡度對(duì)應(yīng)力強(qiáng)度因子的影響
    5.4 車速對(duì)應(yīng)力強(qiáng)度因子的影響
    5.5 小結(jié)
6 長(zhǎng)大縱坡瀝青路面疲勞壽命分析
    6.1 疲勞破壞的相關(guān)理論
        6.1.1 裂縫疲勞擴(kuò)展模型
        6.1.2 分析裂縫疲勞擴(kuò)展的數(shù)值方法
        6.1.3 基本假定
    6.2 不同工況下對(duì)裂縫疲勞壽命的影響
    6.3 層間接觸狀態(tài)對(duì)面層裂縫疲勞壽命的影響
    6.4 超載對(duì)裂縫疲勞壽命的影響
    6.5 坡度對(duì)裂縫疲勞壽命的影響
    6.6 車速對(duì)裂縫疲勞壽命的影響
    6.7 小結(jié)
7 結(jié)論
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 進(jìn)一步研究建議
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果



本文編號(hào)：3751342