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[碩士]移動荷載作用下瀝青路面結(jié)構(gòu)分析
內(nèi)容簡介
[碩士]移動荷載作用下瀝青路面結(jié)構(gòu)分析 學科專業(yè):土木工程 授予學位:碩士 學位授予單位:北京工業(yè)大學 學位年度:2010 近年來,隨著道路交通流量的增大和重載車輛的增多,以及高壓輪胎的使用和交通流的渠化極易形成道路車轍。過早的車轍破壞已成為瀝青路面的主要病害之一,特別是在城市公交港灣和交叉路口這一點表現(xiàn)的更為明顯。本文主要通過理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場實測等手段,比較研究瀝青路面結(jié)構(gòu)在勻速和變速移動荷載作用下的受力和變形特點,對公交港灣和交叉路口處瀝青路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的早期破壞給出合理解釋。 首先,通過分析彈性層狀體系和有限元方法的基本理論,論證了ANSYS在路面結(jié)構(gòu)分析的可行性,并建立了交通荷載模型?! ? 其次,以北京典型的路面結(jié)構(gòu)為研究對象,討論了有限元建模的邊界條件、單元劃分和參數(shù)選擇,建立了三維力學計算模型,并對建立模型的有效性進行了檢驗?! ? 再次,以選定的路面結(jié)構(gòu)為研究對象,分析研究了汽車勻速行駛狀態(tài)下路面結(jié)構(gòu)的受力特性及時程關系,得到了瀝青路面面層結(jié)構(gòu)變形的時間規(guī)律;針對瀝青路面結(jié)構(gòu)的面層和基層,分別選定不同的厚度和模量參數(shù),計算其在勻速移動荷載作用下的力學響應,分析了不同的結(jié)構(gòu)參數(shù)對于應力、車轍形成的影響,得出了勻速荷載應力和變形的時程特性及路面結(jié)構(gòu)參數(shù)對減小路面變形的影響?! ? 最后,建立了變速移動荷載作用下的力學計算模型,對路面內(nèi)應力與變形隨車速的變化過程進行了計算模擬,得出了受力特性及時程關系;分析了勻減速荷載下路面結(jié)構(gòu)參數(shù)的改變對模型內(nèi)應力與變形的影響;對比研究了不同加速度及勻速和變速作用下的路面結(jié)構(gòu)受力變形特性,并對數(shù)值計算結(jié)果與現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)進行了對比分析。得出了變速荷載作用下的應力和變形時程特性及路面參數(shù)與車輛參數(shù)對路面結(jié)構(gòu)破壞的影響,實測數(shù)據(jù)與在勻速行駛計算結(jié)果較為接近。
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