文档介绍：东南大学
硕士学位论文
沥青路面结构受力机理分析
姓名:戴震
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:陈荣生;倪富健
20040401
摘要在我国道路里程不断增加的同时,路面的早期破坏现象也越来越突出,这些现象主要包括横向裂缝,坑槽和唧浆等等。针对这些早期破坏,我国研究和应用了许多防治和处理措施,但是效果并不显著。沥青路面的早期破坏现象表明,重载、超载是导致路面损坏的主要原冈,同时路面层间接触不良也是导致沥青路面早期损坏的重要原因。为了能够进一步了解路面结构的受力机理,本文利用有限元力学计算,综合分析层间接触状态、加载特性和路面开裂对路面结构应力的影响。首先,概述有限元接触理论及求解非线性方程的方法。根据有限元理论,建立各单元其次,在弹性状态下,建立轴对称有限元模型,重点分析层间接触状态、加载特性和结构层计算参数对沥青路面结构应力的影响。结果表明:慵淞=嶙刺暮没刀杂诼访结构的受力影响相当明显,联结状况不良容易使接触上层底部受拉开裂;胶稍囟月会对路面产生较大的压应力,道路在重载作用下更容易出现车辙。最后,应用断裂力学原理和平面有限元技术,建立线弹性断裂模型有限元分析方法,用于分析交通荷载作用下影响沥青面层内反射裂缝产生和扩展的因素,结果显示,、扩展都是非常有效的。关键词:沥青路面,有限元,层间接触,重载,反射裂缝面结构深度方向上的影响是有限的,主要集中在面层上部大约姆段冢重载交通刚度矩阵。
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日期:型牛氨震载震东南大学学位论文独创性声明东南大学学位论文使用授权声明期:辠研究生签名:导师签名:本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸』论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布鼄刊登畚牡娜ú炕虿糠帜谌荨B畚牡墓ú包括干授权东南大学研究生院办理。一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
第一章绪论问题的提出年国务院正式批准建设我国第一条高速公路——京津塘高速公路。年月底上海沪嘉高速公路建成通车实现我国大陆上高速公路零的突破后,我国高速公路发展异常迅速,用短短十多年的时间走过了发达国家三、四十年的发展历程。年我国大陆高速公路通车里程仅为ɡ铮坏晖黄万公里;年底达到万公里:年底已近蚬ɡ铩?梢栽ぱ栽诮窈蟮南嗟背な奔淠冢孀盼夜玫慕徊椒⒄梗建设大发展的势头还将持续下去。我国的高速公路路面结构,绝大多数采用半刚性基层和底基层,面层为沥青混凝土路面,称为半刚性基层沥青路面。底基层一般选用水泥稳定土、石灰粉煤灰土或石灰土。基层一般选取水泥稳定级配粒料,有些地区也采用石灰粉煤灰稳定粒料。多数半刚性基层厚,少部分厚达,半刚性底基层一般厚度选用~,半刚性材料层的总厚度一般在~,也有少部分为~。我国高等级公路路面设计遵循强基、薄面的原则,因此我国高等级公路路面一般选用三层式,面层厚度常为~,绝大多数厚度在我国道路里程不断增加的同时,路面的早期破坏现象也越来越突出,许多地区出现了“当年修,来年坏”的现象,其中一个主要原因就是重载车辆和超载车辆作用的结果。、集装箱化等特点。使得超载现象十分严重,许多运输车辆的轴载远远大于国家规定的单轴吨和双轴吨的要求。在超载车辆的作用下,沥青混凝土路面坑槽成串、严重龟裂成片。因此,车辆重型化和超载带来的负面影响是非常巨大的。和酌娌恪7植愕脑蛞环矫婵悸鞘┕ぱ故档男枰#硪环矫妫庋植憧梢月晕⒔低造价。然而调查发现,实际的层间接触面上发生了非常严重的剥落。在所取芯样中,大多数层间剥落严重、丧失粘结。沥青路面层间的脱开和松散现象非常普遍,无论是密级配还是开级配混合料,它们的结合都非常脆弱。虽然这种层间的脱开还没有表现为路表的损坏,但是毕竟破坏了路面面层结构的整体性,,面层势必将会过早地出现各种损坏。因此,层间接触不良是导致沥青路半刚性基层沥青路面的裂缝问题也是我国高速公路的主要缺陷之一。调查表明,不论南方还是北方,通车后一年最迟第二年均出现一定量的裂缝。沈大高速公路沈鞍段年竣月在一段长的路面上出现裂缝条。沪嘉高速公路年底竣月即发现裂缝,至年道路发现裂缝条。广佛高速公路年驴⒐ぃ月全线