文档介绍：河北工业大学
硕士学位论文
旧水泥混凝土路面性能评定与加铺层结构设计的研究
姓名:杜衍庆
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:宋金华
2010-12
河北工业大学硕士学位论文
旧水泥混凝土路面性能评定与加铺层结构设计的研究
摘要
本论文运用有限元分析、断裂力学等基本理论与方法,结合实体工程,主要围绕着旧
水泥混凝土路面的综合性能评定、旧水泥混凝土路面冲击破碎技术、基于应力吸收层的旧
水泥混凝土路面上沥青加铺层结构的力学分析与结构设计等几方面进行深入研究。主要研
究成果是:
1、基于 MATLAB 神经网络工具箱建立了旧水泥混凝土路面性能综合评定的 BP 人工
神经网络模型,并将其应用于实体工程路面性能的评定中,其评定结果与实际路况吻合,
网络的训练误差和输出误差较小,可用于指导旧水泥路面的改建方案的制定。
2、运用 ANSYS 有限元分析软件,对冲击压路机打裂压稳旧水泥混凝土板的作用机理
进行了拟静态和动态分析,得出了混凝土板在冲击压路机的作用下板底的变形及受力分布
特征、裂缝的产生与扩展模式和对板下基础的影响。
3、系统分析了沥青加铺层厚度、模量,基础模量,应力吸收层厚度、模量对打裂板
加铺层结构荷载应力、温度应力、弯沉及弯沉差的影响,总结出应力及变形随参数变化的
规律;此外,采用间接法顺序耦合分析了加铺层结构的荷载—温度耦合应力。
4、在上一步研究的基础上,采用数值模拟的方法计算了温度—荷载耦合作用下打裂
板沥青混凝土加铺层的疲劳寿命,从结果可以直观的看出,设置应力吸收层的打裂板沥青
混凝土加铺层结构较未设置应力吸收层的加铺层结构的疲劳寿命更高,说明应力吸收层确
实能够有效的防止反射裂缝,延长路面的使用寿命,具有推广价值。

关键词:旧水泥混凝土路面,路面性能评定,打裂压稳,应力吸收层,加铺层结构
i
旧水泥混凝土路面性能评定与加铺层结构设计的研究
RESEARCH ON PERFORMANCE EVALUATION
AND OVERLAY DESIGN OF OLD CEMENT
CONCRETE PAVEMENT
ABSTRACT
Using the basic theory and method of the finite element analysis, fracture mechanics etc,
bining with the real project, this paper mainly focuses on the study of the following
aspects: the old cement concrete prehensive performance evaculation, the old
cement concrete pavement impact crushing technology, structure of asphalt overlay on old
cement concrete pavement based on stress absorption interlayer mechanics analysis and structure
design. The main achievements of this paper are as below:
Firstly, based on MATLAB toolbox, the model of BP artificial work which can
make prehensive evaluation to the cement concrete pavement performance is established.
After applying it to the assess of the real pavement performance,its results coincides with the
actual road conditions, and work's training error and output error is small, which can be
used to guide the old cement road reconstruction program development.
Secondly,using ANSYS finite element analysis software, the static and dynamic analysis
on the mechanism