【博士】重載條件下瀝青路面結(jié)構(gòu)復(fù)雜受力特征及力學(xué)響應(yīng)研究【2004】

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　　學(xué)科專業(yè)：道路與鐵道工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：同濟(jì)大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院　　學(xué)位年度： 2004年　　近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，我國(guó)的道路交通車輛狀況發(fā)生了深刻的變化，重載交通成為主干線路上的普遍現(xiàn)象；在此情況下，出現(xiàn)了高等級(jí)道路瀝青路面性能超常規(guī)衰減和早期損害的系列問(wèn)題。而現(xiàn)有的路面結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算模型與計(jì)算方法，無(wú)法對(duì)重載交通下瀝青路面主要病害類型進(jìn)行力學(xué)機(jī)理的全面描述和合理解釋；對(duì)這一問(wèn)題認(rèn)識(shí)的不足，極大制約了該領(lǐng)域相關(guān)問(wèn)題的深入研究?！　∫虼?，研究建立重載條件下瀝青路面結(jié)構(gòu)受力特性及力學(xué)響應(yīng)的理論模型及其數(shù)值實(shí)現(xiàn)方法，成為當(dāng)前研究工作的當(dāng)務(wù)之急?！　≌撐氖紫仍趯?duì)現(xiàn)有資料整理和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)查的基礎(chǔ)上，總結(jié)了當(dāng)前我國(guó)道路交通車輛的基本狀況，分析了“重載”的含義和特點(diǎn)，提出了相應(yīng)的代表性車型；選取重載交通典型路段進(jìn)行路況調(diào)查，總結(jié)得到重載條件下瀝青路面結(jié)構(gòu)的主要損害類型?！　∑浯?，論文從車輛一路面系統(tǒng)力學(xué)作用的角度出發(fā)，進(jìn)行了合理簡(jiǎn)化分解，提出從“車輛對(duì)路面的力學(xué)作用”和“路面結(jié)構(gòu)力學(xué)響應(yīng)”兩方面，利用“車輛豎向振動(dòng)荷載模型”、“輪胎-路表接觸應(yīng)力模型”以及“路面結(jié)構(gòu)力學(xué)響應(yīng)模型”三子系統(tǒng)模型來(lái)分析重載交通車輛對(duì)瀝青路面結(jié)構(gòu)的力學(xué)影響的研究技術(shù)思路，并對(duì)三個(gè)子系統(tǒng)模型分別進(jìn)行如下研究：　?、僭趯?duì)路面不平整度等因素合理簡(jiǎn)化的基礎(chǔ)上，針對(duì)代表性車輛軸型，分別建立雙自由度和三自由度車載振動(dòng)模型；　?、谠诳偨Y(jié)前人研究成果基礎(chǔ)上，提出不同車載狀況下的輪胎．路面三向接觸應(yīng)力模型；　?、峄趶椥詣?dòng)力學(xué)的基本原理，利用坐標(biāo)變換和多維Fourier變換技術(shù)，建立了能綜合考慮動(dòng)態(tài)(振動(dòng))、移動(dòng)、非均布三向復(fù)雜受力的多層彈性層狀體系理論通用力學(xué)響應(yīng)模型以及數(shù)值實(shí)現(xiàn)方法。　　然后，利用上述三個(gè)子系統(tǒng)模型，對(duì)不同車載狀況下的瀝青路面結(jié)構(gòu)受力特性及力學(xué)響應(yīng)進(jìn)行了深入廣泛計(jì)算，對(duì)比分析了重載交通車輛對(duì)瀝青路面的力學(xué)影響：同時(shí)，對(duì)相關(guān)的車載系統(tǒng)參數(shù)(軸載、軸型與車型、車速、輪胎胎壓等)及路面結(jié)構(gòu)參量(面層模量、基層模量、結(jié)構(gòu)組合等)進(jìn)行敏感性分析?；谟?jì)算分析結(jié)果，給出了重載條件下瀝青路面損害力學(xué)機(jī)理的合理解釋，并提出相關(guān)建議?！　♂槍?duì)基本理論模型及部分計(jì)算分析結(jié)論，論文最后部分進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證研究，證明本文理論分析成果的可靠性和準(zhǔn)確性?！　?

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