【碩士】半剛性基層瀝青路面上超薄白色罩面的結(jié)構(gòu)有限元分析及設(shè)計(jì)探討【2010】

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　　學(xué)科專業(yè)：道路與鐵道工程　　授予學(xué)位：工學(xué)碩士　　學(xué)位授予單位：長(zhǎng)沙理工大學(xué)　　學(xué)位年度： 2010年　　根據(jù)瀝青路面上超薄白色罩面(UTW)的特點(diǎn)，采用正交各向異性接觸模型模擬層間接觸狀況，利用ANSYG進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，并通過(guò)直道試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證?！　⊥ㄟ^(guò)室內(nèi)試驗(yàn)測(cè)定UTW的抗折、抗壓強(qiáng)度，通過(guò)層間剪切試驗(yàn)，測(cè)得了UTW層與瀝青面層的層間抗剪強(qiáng)度，作為計(jì)算和設(shè)計(jì)依據(jù)。試驗(yàn)及計(jì)算發(fā)現(xiàn)，UTW臨界荷位為縱縫邊緣中部及板角。縱縫邊緣中部為板底拉應(yīng)力的臨界荷位，而板角處為層問(wèn)剪應(yīng)力的臨界荷位?！　∮?jì)算發(fā)現(xiàn)，增大界面抗剪能力，保持層間界面連續(xù)，可減小板底拉應(yīng)力。考慮了縱縫邊緣脫空、橫縫邊緣脫空及板角脫空對(duì)路面結(jié)構(gòu)的影響，認(rèn)為三種脫空分別使板底橫向開(kāi)裂、從表面拉裂及出現(xiàn)角隅斷裂。借鑒規(guī)范公式對(duì)溫度應(yīng)力進(jìn)行了計(jì)算，提出應(yīng)盡量限制板的尺寸以控制溫度應(yīng)力。設(shè)計(jì)中考慮荷載和溫度綜合作用下的UTW層的疲勞破壞。借鑒我國(guó)水泥砼規(guī)范公式計(jì)算疲勞應(yīng)力，同時(shí)將層間抗剪能力作為一個(gè)參考控制條件，以防止因?qū)訂?wèn)粘結(jié)差使結(jié)構(gòu)失效。根據(jù)計(jì)算結(jié)果提出結(jié)構(gòu)強(qiáng)度綜合系數(shù)，推導(dǎo)出一般條件下UTW的適應(yīng)條件，并得出結(jié)構(gòu)強(qiáng)度綜合系數(shù)小于17時(shí)的板厚設(shè)計(jì)圖表，用于指導(dǎo)設(shè)計(jì)。結(jié)合國(guó)外UTW路面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析了國(guó)外規(guī)定瀝青層最小厚度的原因，并指出在半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)上加鋪UTW不需要規(guī)定瀝青面層厚度，僅控制R，的大小即可?！　脑囼?yàn)路各方案的破壞情況來(lái)看，方案三和方案四均有較好的路用性能，筆者認(rèn)為分別可以適應(yīng)較重的交通和中等交通?！　?

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