第1章绪论-东北大学研究生院

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1、分类号密级UDC学位论文东北大学五五运动场层状结构温度应力与变形的计算分析作者姓名：付殿武指导教师：陈耕野教授申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：结构工程论文提交日期：2016年11月论文答辩日期：2016年12月学位授予日期：2017年1月答辩委员会主席：梁力评阅人：李伟，王凤池东北大学2016年12月AThesisinstructuralEngineeringTheCalculationandAnalysisofTemperatureStressandDeformationofTheWuwuSportsFieldinNortheasternUniversityBy

2、FuDianwuSupervisor：ProfessorChenGengyeNortheasternUniversityDecember2016独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我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谢意。学位论文作者签名：日期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘

3、，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年□一年□一年半□两年□学位论文作者签名：导师签名：签字日期：签字日期：III东北大学硕士学位论文摘要东北大学五五运动场层状结构温度应力与变形的计算分析摘要近年来，随着国家大力发展体育事业，许多大型的体育馆和运动场先后修建，这些运动场在建造和使用的过程中，结构层（地基、基层、面层）出现了开裂、鼓包、陷落、起伏等一系列病害问题。主要是由于运动场长期处于自然环境中，其结构层必然会受到外部气温和地温的影响，从而导致运动场产生各种上述各种病

4、害问题。因此，开展运动场结构层温度场与温度应力的数值模拟分析，对于防治和处理运动场的各种病害问题具有重要的理论意义。本文结合热学理论和层状弹性体系理论，以东北大学五五运动场作为实际工程背景，针对运动场层状结构的沥青混凝土面层、素水泥砾砂层和混砂土底基层，同时依据沈阳地区的标准气象资料，建立有限元模型，利用MIDAS/GTS计算软件对五五运动场结构层施工过程进行建模分析，沥青混凝土本构方程采用邓肯-张非线性弹性模型，来描述沥青混凝土的应力应变关系。通过对不同施工阶段进行了结构层的应力和应变状态的数值计算，取得了运动场结构层初始应力和变形数值。并且还对五五运动场使用期间，一年中春夏

5、秋冬四种典型的温度环境条件下，运动场结构层由温度输入、温差变化所引起的水平应力、竖向应力与变形，进行了有限元数值计算分析。在MIDAS/GTS计算过程中，引入弹性模量等效方法，在不同温度环境条件下，对运动场结构层竖向变形进行了数值计算分析，并与运动场结构层表面高程测量结构进行对比，有较好符合程度，研究结果表明：有限元法结合结构层材料温度变化规律以及弹性模量等效法，能够反映运动场大面积结构层的温度应力与变形特征，为有效减少大面积运动场地表面热破坏、提高其使用寿命提供理论依据，最终为我国体育运动场地、尤其是塑胶运动场地的建设、行业标准的制订等提供理论支撑。关键词：运动场；层状结构；

6、温度；应力与变形；数值计算III东北大学硕士学位论文摘要IV东北大学硕士学位论文AbstractTheCalculationandAnalysisofTemperatureStressandDeformationoftheWuwuSportsFieldinNortheasternUniversityAbstractInrecentyears,withtherapiddevelopmentofsportsindustry，Manyofthelargestadiumsandplaygroundshavebeenbuilt.Intheprocessofconstructionandu

7、seofthesesportsfields,thesportsfieldstructurelayer(soil,grasssurface)theemergenceofcrack,bulge,collapse,fluctuationandaseriesofproblems.Themainreasonisthatthesportsfieldisinanaturalenvironmentforalongtime,thestructurelayerisboundtobeaffectedbytheex