文档介绍：湖南大学
硕士学位论文
半刚性路面动态荷载响应的分析研究
姓名:李冬发
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:王昌衡
20080505
摘要传统的沥青路面设计理论,是以静荷载作用下的结构为研究对象,忽略了荷载的本质特性,在速度不大,车速较低的情况下基本上是合理的。然而,随着道路沥青质量的改善,车辆的速度得到很大的提高,静力荷载模式与车辆行驶过程中对路面的实际作用力之间的差异越来越大,路面结构的动力学特性也远非静力学特性所能描叙。因此尝试模拟计算行驶中的车辆对路面的动态响应是有必要的。车辆实际行驶时对路面施加的荷载是一个随机荷载,不但大小是变化的,位置也是变化的。而在研究计算中要真实的模拟这个随机荷载是比较困难的,前人的研究都是对其进行简化,取动荷载的两个特性π浴⒁贫中的一个进行分析研究。本文应用三维有限元动力学的基本方法,分别考虑动荷载的两个特性,把动荷载简化为波动荷载和移动荷载,模拟计算了半刚性路面在不同行驶车速和不同轴载下的动态响应,并且对传统的沥青路面设计指标进行了分析。分析的结果表明:路面的疲劳破坏是动载引起的水平正向应力、水平侧向应力和竖向应力共同作用的结果,水平正向应力的交变变化是使路面产生疲劳破坏的主要因素,水平侧向应力的作用也不可忽视;沥青混凝土层的破坏主要是它存在大量剪切应力所致;半刚性基层和半刚性底基层的水平正向和水平侧向多处于受拉状态,最大水平正向拉应力和最大水平侧向拉应力都发生在半刚性底基层的底部,半刚性路面的疲劳破坏首先是从半刚性底基层开始的。车轮与路面相互作用的切向力和侧向力对沥青面层的剪切应力影响较大,对半刚性路面的弯沉没有影响,对半刚性路面的弯拉疲劳破坏影响甚微。而在车速的影响上,两种模拟方式却在一些指标上得到的结论是完全相反的。关键词:半刚性路面;有限元;动荷载;动态响应;波动荷载;移动荷载硕士学位论文Ⅱ
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