基于材料非线性的多轴重载下沥青路面结构响应分析

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1、表兩未嗦硕ｄｂ学位论文基于材料非线性的多轴重载下源青路面结构响应分析专业名赖：《通运输工超研究生姓名：董旭鹏导师姓名：张晓春ＡＮＡＬＹＳＩＳＯＦＡＳＰＨＡＬＴＰＡＶＥＭＥＮＴＲＥＳＰＯＮＥＳＵＮＤＥＲＭＵＬＴＩＯＬＥＷＨＥＥＬＬＯＡＤＢ乂ＳＥＤＯＮＭＡＴＥＲＩＡＬＮＯＮＬＩＮＥＡＲＩＴＹＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒ化ｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＤＯＮＧＸｕｅｎｐｇＳｕｅｒｖｉｓｅｄ

2、ｂｐｙＰｒｏｆ．ＺＨＡＮＧＸｉａｏｃｈｕｎＳｏｕｔｈｅａ－ｒｓｕａｃＳｕｚｈｏｕｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭｏｎａｓｈＵｎｉｖｅｉｔｙＪｏｉｎｔＧｒａｄｔｅＳｈｏｏｌ（）ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＪａｎｕａｒ２０１５ｙ东南大学学位论文独制性声明本人声明巧呈交的学位论文是我个人在导帅指导下进行的研巧工作及取得的研究成果，除。尽我所知了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的硏究成果，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一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作

3、了明确的说明并表巧了谢意。研究生签名．：＾化触）曰期：巧东南大学学位论文使用授权声明、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印件和电子文档东南大学，一可Ｗ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巧纸质论文的内容相致。除在保密）期内的保密论文外ｌｉｌ公、，允许论文被查阅和借阅，可布（包括Ｗ电子信息形式刊登论文的全部内容或中。英文摘要等部分内容。论文的公布（包括Ｗ电子信息形式刊登）授化东南大学研究生院办理／．化号师签期．研巧牛蒋名：令：ｒ（綱要摘要为了满足大物流的运输需求，解决运输经济与车辆超载的矛盾，车辆

4、多轴重载运输已成为义通发展的必然趋势。与此同时辆的多轴重载作用对路面结构与材料的耍求也提出了新的挑战，尤其是在路基路，车面材料方面。，在重载作用下路基路面材料呈现出较大的非线性特性此外，随着近些年来柔性路面的增多，。基于上化状况工程实践表明，在路面设计及研究中路面结构材料的非线性特性不容忽视，本文巧用现场车辆调查与资料分析、路基路面材料特性研巧和数值模拟等方法，分析了碎石底基层和±基非线性对路面。结构响应的影响，同时在材料非线性的基础上研究了多轴重载作用下路面结构的响应本文对我国货午发展及现状进行了调查分析。调研分析表明，我国重载货车在过去十年实现了快速增一长，，

5、在现行的城市快速路和省道中，多轴重载车辆可占到总货车数量的半，随着大物流运输的发展多轴重载车将是我国未来货车的发展趋势。为Ｔ系统分析基于路基路而材料非线性多轴電载条件下路面结构的响应。，本文维而展开Ｗ下几个方面的硏巧其非线性应力依赖模型首先，在路基路面材料方面着重考虑了碎石底基层和±基材料的非线性，并对进行了系统研究。本文选取了国内外常用的碎石应力依赖模型，通过对已有碎石回弹模量测试数据的分析。拟合，得到了Ｈ种不同级配碎石的本构模型参数巧于±基材料，基于美国伊利诺伊州联邦公路局对柔性路面的调巧评估和我圍实际情况，针对巧线性应力化赖模型的止基的本构关系，讨论分析了由强到

6、弱的网。种不同±基材料，选取了不同±基的本构模型参数其次，分别，选取，在巧限元原理的基細上针对碎石材料和上基材料的本构模型切线刚度算法编写了相应的材料子程序，通过ＵＭＡＴ子程序接口甘入到ＡＢＡＱＵＳ有限元软件中，实现了非线性材料在ＡＢＡＱＵＳ有限元软件中的数值分析计算。再次、、，建立了某于材料非线性的巧青路面结构响应的有限元分析模型，Ｗ级向应力路表竖向变形基层层底拉应力和路基衷面垂直应变作为路面结构响应指标、±基非，分别研究了碎石底基层非线性线性和双屋材料非线性对路面结构响应的影响。研究结果表明，相对材料线弹性特性，碎石底基层非线性在重载下强度増大，能够加强路

7、面结构；在考虑双层材料非线性时，各路面结构响应指标均为最不利情况，尤。各路面结构响应指标呈现非线性的增长，其是路基表面垂直应变指标并且随着载荷的增大，非线性条件下。相对于线性条件明思増加，表明重载对路面结构响应有较大的影响＝。最后、，基于不同类型的碎石底基层和±基非线性，比较了单轴双轴和轴载荷下路面的结构响应，而结果表明，多轴情况下的路表竖向变形和路基衷曲垂直应变均大于单轴情况屠底拉应力却小于