高速公路复合式路面车辙分析

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1、学校代号10532学号S1501W0035分类号U416密级公开工程硕士学位论文高速公路复合式路面车辙分析学位申请人姓名谢卓群培养单位土木工程学院导师姓名及职称黄立葵教授田军高级工程师学科专业建筑与土木工程研究方向路基路面工程论文提交日期2018年5月30日学校代号：10532学号：S1501W0035密级：公开湖南大学工程硕士学位论文高速公路复合式路面车辙分析学位申请人姓名：谢卓群导师姓名及职称：黄立葵教授田军高级工程师培养单位：土木工程学院专业名称：建筑与土木工程论文提交日期：2018年5月30日论文答辩日期：2018年6月2日答辩委员会主席：陈昌富教授Ruttinganalys

2、isofcompositepavementsforexpresswaybyXIEZhuoqunB.E.(AnhuiJianzhuUniversity)2015AthesissubmittedinPartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinArchitectureandCivilEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorHUANGLikuiSeniorEngineerTIANJunJune,2018湖

3、南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日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、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门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。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和

4、汇编本学位论文。本学位论文属于1.保密□，在______年解密后适用本授权书。2.不保密。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I高速公路复合式路面车辙分析摘要随着我国高速公路飞速发展，公路建设的重心逐渐从发达的平原地区转移到山岭重丘地区。山区高速公路的长大纵坡路段的路面病害已经成为一个难以避免的问题。由于高速公路地形反复，纵坡相对较大，大纵坡路段数量较多，在高温、超载和车速过低等众多外界因素的影响下，病害现象比普通路段更为严重。本文对路面车辙的产生机理及影响车辙的因素进行详细研究。使用有限元分析软件，模拟车辆通过高速公路复合式路面大纵坡路段的情

5、况，建立合理的复合式路面结构模型，对复合式路面在不同条件下进行力学分析及车辙预测。首先，建立路面温度场模型，模拟复合式路面车辙，研究车辆轴载、车速、沥青层厚度及混凝土板的厚度对沥青层车辙产生的变化规律，推测影响车辙产生的重要因素。结果显示，车辆轴载、车速对沥青车辙的产生量影响较大，沥青面层的厚度和混凝土板的厚度变化对车辙的产生的具有一定影响。控制超载现象能有效减缓车辙的产生，合理选择路面结构能够在一定程度上减少工程费用及车辙量的产生。然后，建立沥青路面车辙预估模型，对比不同条件下沥青路面与复合式路面车辙深度的变化规律来反映沥青路面的抗车辙性能与复合式路面的抗车辙性能。结果显示，水泥混

6、凝土板抗弯拉强度大，基本上由板体来承受应力作用，传递给基础单位的压力较小，产生的内部剪应力比沥青路面产生的内部应力大，得出复合式路面的抗车辙性能弱于沥青路面。最后，分析车辆在匀速行驶和制动状态下对复合式路面结构的影响，确定车辆制动对于车辙产生的影响。结果显示，车辆制动状态下路面力学的各项指标均大于车辆匀速状态下的各项力学指标。因此，合理有效设计路面坡度，对于减缓车辙的产生具有重要作用。关键词：长大纵坡；复合式路面；有限单元法；水平力系数；车辙；车辙预估模型；II工程硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofexpresswaysinChina,th

7、efocusofhighwayconstructionhasgraduallyshiftedfromthedevelopedplainstothehillyareas.Theroadsurfacediseaseoflongandsteepslopesectionsofmountainousexpresswayhasbecomeanunavoidableproblem.Astheterrainoftheexpresswayisrepeated,thelong