温度和轴载作用下水泥混凝土路面板应力分析

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1、学校代号10532学号S12012006分类号U416密级公开硕士学位论文温度和轴载作用下水泥混凝土路面板应力分析学位申请人姓名沈光辉培养单位土木工程学院导师姓名及职称颜可珍教授学科专业交通运输工程研究方向路基路面论文提交日期2015年5月28日学校代号：10532学号：S12012006密级：公开湖南大学硕士学位论文温度和轴载作用下水泥混凝土路面板应力分析学位申请人姓名：沈光辉导师姓名及职称：颜可珍教授培养单位：土木工程学院专业名称：交通运输工程论文提交日期：2015年5月28日论文答辩日期：2015年5月31日答辩委员会主席：黄立葵教授MechanicalAna

2、lysisofCementConcretePavementunderTemperatureGradientandVehicleLoadbySHENGuanghuiB.E.(HenanPolytechnicUniversity)2011AThesisSubmittedinPartialSatisfactionoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringinTransportationEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessor

3、YANKezhenMay,2015湖南大学学位论文原创性声明－本乂郑显芦明：所吊交的论文是本人在导师的巧哥Ｋ独立进巧研究所取得的研究成果。除丫文中特别加标注引用的内容外，木论义不包各巧何其他个人或。对本文的硏究做出巫要贡献的个人和集体集体已经发表或撰写的成果作品，均己在义中ｕ明确义式标明。本人完全窓巧到木卢明的法泮后巧巾本人难巧。ｉ：比挪作者签名：２〇脾；＾月２因学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、化用学位论文的规定，同高学校保留并向画家有关部口或机构送交论文的复印件和化子版，允许论义被益閒和借阅。本人

4、授权湖南乂学可Ｗ将木学位论文的个部或部分内容编入行关数掘库进行检索，可采用影印、缩印或扫抓尊挺制手段保＃和汇编本巧化论文。本学位论义貼于１、保密□，在年解密巧适川本授权书。２、不保密回。‘＂’（谐在相应方梢内打Ｖ）、－背签名诉為；作：舞ｎ期：＞顿若月２ｂｊ：則巧签名心Ｈ娜：文年＾２曰巧ｊ温度和轴载作用下水泥混凝土路面板应力分析摘要温度对于路面结构的承载能力和使用性能都有重要的影响，温度应力的存在会使混凝土路面板产生温度变形，使路面板出现脱空等现象，加速水泥混凝土板的损坏。因此，正确地模拟水泥混凝土路面温度场的分布特性和变化规律，

5、分析水泥混凝土路面在温度和轴载作用下的力学响应具有重要意义。本文利用有限元软Everfe2.25，模拟水泥混凝土路面在线性温度梯度和非线性温度梯度，以及轴载作用下的板的应力响应。为分析不同程度非线性温度梯度对板的应力响应引入了非线性温度分布指数，得到的研究结果如下：（1）水泥混凝土路面在线性温度梯度荷载单独作用时：当路面结构仅有面层和地基两层体系时，各参数对混凝土路面温度应力的影响规律和温度应力的理论解基本吻合；当路面结构为面层、基层和地基三层体系时，设置基层可以有效减小水泥混凝土路面的温度应力，层间接触对温度应力的影响远大于基层模量和厚度的影响；面层基层完全光滑时

6、温度应力最小，完全粘结时温度应力最大。（2）考虑水泥混凝土路面温度场的非线性分布时，以线性温度梯度解析方法计算板非线性温度应力，正温度梯度时应力偏大，负温度梯度时应力偏小，非线性温度梯度对板变形的影响和线性温度梯度基本相同。负非线性温度梯度分布时：随着板厚和板弹性模量的增加，非线性温度梯度对板顶的应力影响增大；增加地基反应模量可以减小非线性温度梯度影响。并通过大量数据回归分析得出负温度梯度时板顶下最大应力计算公式。（3）当温度梯度和轴载共同作用时，路面结构仅有地基和面层两层结构组成，温度梯度为负时，共同作用的耦合应力小于温度梯度单独作用时的应力峰值；温度梯度为正，耦

7、合应力比温度梯度和轴载单独作用时的应力峰值都要大，但比二者应力峰值叠加值要小。正温度梯度和轴载共同作用时，轴载作用在板长边中点时为最不利荷载。当路面结构为面层、基层和地基三层结构体系时，基层和面层完全光滑时，正温度梯度和轴载共同作用的耦合应力比正温度梯度和轴载单独作用时的应力峰值叠加值大。关键词：路面工程；水泥凝凝土路面；温度梯度；非线性温度梯度；非线性温度分布指数；耦合应力II硕士学位论文AbstractTemperaturehasimportantinfluenceonbearingcapacityandperformanceofthepavementstr