荷载与水耦合作用下沥青路面数值分析

《荷载与水耦合作用下沥青路面数值分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代号10532学号S150100181分类号U416密级公开硕士学位论文荷载与水耦合作用下沥青路面数值分析学位申请人姓名吴文斌培养单位土木工程学院导师姓名及职称黄立葵教授学科专业交通运输工程研究方向路基路面工程论文提交日期2018年5月25日学校代号：10532学号：S150100181密级：公开湖南大学硕士学位论文荷载与水耦合作用下沥青路面数值分析学位申请人姓名吴文斌导师姓名及职称黄立葵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2018年5月25日论文答辩日期2018年5月28日答辩委员会主席陈昌富教授Numericalanal

2、ysisofasphaltpavementsundercoupledvehicleloadandwaterbyWUWenbinB.E.(NanchangUniversity)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringScienceinTransportationEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorHUANGLikuiM

3、ay,2018湖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

4、进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。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荷载与水耦合作用下沥青路面数值分析摘要从现有的研究成果来看，沥青路面内部由于行车荷载作用产生的孔隙动水压力是沥青路面结构发生水损害的一个重要诱因。就目前的情况来看，国内外对于这方面的力学研究还不够全面，研究的内容较少，尤其是对于近年来讨论与使用越来越广泛的透水沥青路面的力学计算研究。此外，对于沥青路面结构力学性能受到水的影响程度也缺乏深

5、入的研究，而且行车荷载作用下产生的孔隙动水压力对路面结构内部已有裂缝的劈裂作用也常常被人们所忽视。基于多孔介质原理，将沥青路面材料等效成三相体系，引入比奥固结理论，借助ABAQUS软件建立了水和行车荷载共同作用下的有限元分析模型，研究了各类沥青路面结构面层材料内部动水压力的变化情况，路面排水条件、透水沥青路面形式等因素对孔隙动水压力的影响，在不同行车速度作用下沥青面层内孔隙动水压力变化的差异，及沥青路面结构力学性能受到水的影响程度。在沥青路面结构水力耦合计算结果的基础上，考虑相对于裂缝位置的对称荷载与偏荷载两种情况，及不同长度的沥青面层裂缝，分析了透

6、水沥青路面结构在行车荷载和水力耦合条件下面层裂缝尖端附近的应力场和位移场，计算相应的张拉型和剪切型应力强度因子，并与普通沥青路面结构进行对比，最后确定由行车荷载作用产生的孔隙动水压力对于沥青路面结构已有裂缝的影响程度。结果表明：由于动水压力的影响，沥青路面结构内部在行车荷载作用下的应力场和位移场与无水状态相比发生了较大的变化，水对于沥青路面结构的受力状态有不利影响。饱水状态下沥青路面结构的下面层和基层内部都出现了明显的水平拉压应力交替现象，这种拉压应力交替现象容易导致路面结构材料发生疲劳破坏。另外，动水压力对沥青面层裂缝会产生劈裂作用，促进裂缝的张拉

7、型扩展，且动水压力越大这种作用就越明显，但是对于裂缝的剪切型扩展却没有明显的影响。透水沥青路面结构拥有较好的排水能力，可以有效地缓解动水压力对沥青面层已有裂缝的劈裂作用。关键词：沥青路面；有限元；动水压力；多孔介质理论；裂缝扩展II硕士学位论文AbstractAccordingtotheexistingresearchresults,theporehydrodynamicpressurecausedbyvehicleloadinasphaltpavementisanimportantinducementformoisturedamageofaspha

8、ltpavementstructure.Asthingsstand,mechanicsresearchofa