重载交通下沥青混凝土路面结构力学性能分析

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1、分类号U416.2单位代码10618密级学号2120950024专业硕士学位论文重载交通下沥青混凝土路面结构力学性能分析研究生姓名：彭伟导师姓名及职称：吴进良副教授申请专业学位类别工程硕士学位授予单位重庆交通大学论文提交日期2015年4月25日专业领域名称交通运输工程论文答辩日期2015年6月4日2015年6月10日MechanicalPropertiesanalysisofasphaltconcretepavementunderheavytrafficADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：PengWeiS

2、upervisor：Prof.WuJinliangChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,ChinaＭ庆交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研巧工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，巧已在文中明确方式标明。本人完全寫识到本声明的法律结果由本人承担。？口学位论文作者签名：與啼日期：年房月／重庆交通大学学位论文版巧使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保

3、留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。＾全部内容编入有关数据库进行检索本人授枚重庆交通大学可？将本学位论文的，［＾可ｙ、。■采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位處文同时授权中国科学技术信息研巧所将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行、、信息服务（包括但不限于汇编、复制发行信息网络传播等），同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。学位论文作者签名：與呼指导教师签名；《／日期：月相日期：户７卢少宇＿／啤＾月八日本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊

4、（光盘版）电子杂志社ＣＮＫＩ系列数据库中全文发布，并按《中国优秀博硕±学位论文全文数据库出版章程》规定孚受相关权益。＾学位论文作者签名：麟沛指导教师签名；日期；＞（巧弁＾月／。０日期：＞＜＞妒台月／公日摘要目前半刚性基层沥青路面因其种种优点，在国内得到了广泛的应用，但同时也产生了早期破损普遍、使用寿命达不到设计年限等问题。随着交通运输迅速发展，超限和超载运输现象日益严重，这使得我国沥青路面的车辙、开裂等现象愈发普遍。当前，仍以静载作为路面结构设计的依据，该设计方法不能反映路面受力的动态特性。实际上车辆在行驶过程中路面所受的荷载是变化和移动的，路

5、面的不平整、车辆本身的振动和车路耦合系统产生的振动都会引起荷载的变化，进而影响路面的受力。因此对重载下的沥青路面进行动力响应分析具有现实意义。本文基于弹性层状理论，采用双自由度车辆振动下的正弦荷载模型，对云南省处于运煤区的新建普宣高速实际沥青路面结构建立了简化三维有限元模型。对该模型在标准轴载和不同超载程度作用下进行了分析，得到了移动荷载作用下普宣高速路面结构的动力响应变化趋势和规律。在此基础上，简要分析了车速和温度变化对动力响应的影响。此外，通过静载和恒载路面的响应变化的比较分析计算，得出动荷载更符合实际旳受力情况。为了得出重载交通下合理的沥青路面结构，同时还分析了超载

6、80%的动载作用下面层厚度、基层厚度、底基层厚度、基层模量、底基层模量和土基模量对重要力学响应指标的影响情况，并据此对普宣高速路面结构提出了合理的建议。主要研究结论如下：路面结构各层的动力响应值在重载的作用下呈较大幅度的增长，且随着超载率呈一定的线性增长趋势，超载成了高等级路面出现严重的早期破坏原因之一，路面的疲劳寿命也严重降低；车速增长对路面结构的动响应变化整体呈减小的趋势，当车速增长到一定值后，各动力响应趋向稳定；温度变化影响沥青面层的材料性质，进而影响动力响应指标，温度升高时面层的竖向位移、压应力和基层的纵横向拉应力增大，温度降低时面层的最大水平剪应力随之减小。弯沉

7、、面层压应力、面层底面拉应力、面层水平剪应力和土基顶面压应变均随着各结构层厚度及模量的增加而减小。但基层底面拉应力随着基层模量的增加会不同程度地增加，其中底基层厚度对其影响最大；底基层底面拉应力随底基层模量增加而增大。易知各结构层参数对与设计和验算相关的重要力学指标影响不同，所以进行重载下的沥青路面结构设计时应综合考虑各结构层的材料参数和厚度。关键词：重载，有限元，沥青路面，动力响应IABSTRACTSemi-rigidasphaltpavementhasbeenwidelyusedinthecountrybecauseofi