本文關(guān)鍵詞：基于動態(tài)彎沉的水泥混凝土路面脫空識別技術(shù)研究

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【摘要】：混凝土路面板底脫空是水泥路面的常見病害,也是造成混凝土路面板斷裂和錯臺的重要原因。為保證水泥路面行車質(zhì)量,延長其使用壽命,減少維護費用,開展水泥路面脫空識別技術(shù)的研究,受到了廣泛的關(guān)注。本文考慮混凝土面板脫空區(qū)域的接觸建立了三維有限元動力模型,在分析常規(guī)脫空識別方法的基礎(chǔ)上,提出了基于動態(tài)彎沉的脫空半徑和脫空深度的識別方法。主要研究內(nèi)容包括:考慮面板與脫空底面的接觸建立了兩種典型路面結(jié)構(gòu)的三維動力有限元模型,與實測數(shù)據(jù)比對分析,驗證了所建立模型的準(zhǔn)確性。對不用脫空半徑、脫空深度的混凝土路面結(jié)構(gòu)進行多荷載級的動力響應(yīng)分析,總結(jié)了三點回歸法、荷載傳遞效率法、彎沉比值法等常規(guī)脫空識別方法的合理性和適用范圍。分析荷載-彎沉曲線,提出了基于不同斜率交叉點的脫空深度識別方法,并指出了其應(yīng)用范圍。通過彎沉-相對剛度半徑-脫空半徑的相關(guān)與耦合分析,建立了彎沉與脫空半徑的回歸關(guān)系,提出了脫空半徑識別方法,并通過理論驗證,說明了該方法的精確性。最后,在某實際水泥路面,通過現(xiàn)場鉆芯檢測驗證了本文所提出方法的可行性。本文總結(jié)分析了三點回歸法、荷載傳遞效率法、彎沉比值法等水泥路面常規(guī)脫空識別方法的合理性及適用范圍,在對荷載-彎沉曲線分析的基礎(chǔ)上,提出了識別脫空深度和脫空半徑方法,并通過現(xiàn)場試驗驗證了其可行性。有力的推動和完善了基于彎沉的脫空識別技術(shù),對于指導(dǎo)水泥路面的檢測評價和維修具有重要的工程應(yīng)用價值。
【關(guān)鍵詞】：水泥混凝土路面 動態(tài)彎沉 脫空識別 脫空半徑 脫空深度
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U416.216;U418.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-15
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 脫空模型計算研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 脫空檢測方法研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 主要研究內(nèi)容13-15
• 2 基于ABAQUS的混凝土路面三維有限元動力分析15-24
• 2.1 水泥混凝土路面力學(xué)及有限元基本理論15-16
• 2.2 基于ABAQUS的有限元模擬16-19
• 2.2.1 材料參數(shù)的選擇16-17
• 2.2.2 網(wǎng)格的劃分與單元的選擇17-19
• 2.3 模型的數(shù)值驗證19-22
• 2.3.1 模型的理論驗證19
• 2.3.2 實測數(shù)據(jù)驗證19-22
• 2.4 本章小結(jié)22-24
• 3 脫空識別方法的模擬與分析24-41
• 3.1 引言24
• 3.2 考慮接觸的動力有限元模擬24-29
• 3.2.1 動力有限元模型的設(shè)置24-27
• 3.2.2 數(shù)值模擬結(jié)果27-29
• 3.3 三點回歸法分析29-33
• 3.4 荷載傳遞效率評價法分析33-36
• 3.5 彎沉比值法分析36-41
• 4 脫空深度識別方法41-47
• 4.1 引言41
• 4.2 荷載彎沉曲線的總結(jié)41-43
• 4.3 脫空深度的檢測與驗證43-46
• 4.4 本章小節(jié)46-47
• 5 脫空半徑識別方法47-70
• 5.1 引言47
• 5.2 相對剛度半徑47-56
• 5.2.1 脫空板撓度近似解析解47-51
• 5.2.2 相對剛度半徑的引入51-52
• 5.2.3 相對剛度半徑下的動態(tài)彎沉計算52-56
• 5.3 脫空半徑-剛度半徑-彎沉值的回歸分析56-61
• 5.3.1 板角脫空脫空-剛度半徑-彎沉值的關(guān)系56-58
• 5.3.2 縫邊脫空半徑-剛度半徑-彎沉值的關(guān)系58-60
• 5.3.3 小節(jié)60-61
• 5.4 擬合關(guān)系的理論驗證61-66
• 5.5 實例分析66-69
• 5.5.1 脫空識別的步驟66
• 5.5.2 現(xiàn)場試驗66-67
• 5.5.3 測試結(jié)果分析67-69
• 5.6 本章小節(jié)69-70
• 6 結(jié)論與展望70-72
• 6.1 主要研究結(jié)論70
• 6.2 展望70-72
• 參考文獻72-75
• 個人簡歷75-76
• 致謝76

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