柔性及半柔性路面材料力学性能的有限元分析.pdf

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1、柔性及半柔性路面材料力学性能的有限元分析FiniteEleme作者姓学位类学科专研究方导师及职终缉Ir}卜l合肥工业大学』I⋯JfJIIrlllflIIIrlrJIllIJlIlllllfrrlflllllfrjfrll0．

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7、11fillY1886359．本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名(工作单位、职称)主席：叩饵恻钆锄的似潮弛纭易少委员：J。豸浓钮拶珏撒朔馥中白僻拟了分板一＼导师：绅嵫仑眵歹必戈乒教欠●独创性声明本人声明所呈交的学位

8、论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得佥胆』些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签字；徘签字日期：bff年年月“日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金理王些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权金胆王些太堂一可以将学位论文的全部或部分

9、论文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、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文者签名：雠一名：绊签字日期：如c

10、年缸月“日签字日期：?o11年呼月≥彭日学位论文作者毕业后去向：萄bk工作单位：三一重机有限公司电话：13866724691通讯地址：江苏省昆山市经济技术开发区三一产业园邮编：215300柔性及半柔性路面材料力学性能的有限元分析摘要高速公路的发展俨然已经成为一个地区和国家交通水平乃至经济发展水平的重要指标，沥青路面是当今世界使用最为广泛的一种高速公路路面形式。本文研究对象合徐高速

11、公路的路面采用沥青混凝土材料，沥青混凝土是典型的粘弹性材料，其力学响应受时间和温度的共同影响。传统的线性本构模型无法反映出时间和温度的因素，因此利用粘弹性力学理论来分析沥青路面的力学性能已经越来越受重视。本文依据不同温度下沥青混凝土松弛实验数据，利用粘弹性力学理论分别拟合出了最佳的粘弹性本构模型，并在有限元软件中实现了松弛实验的数值模拟，验证了粘弹性本构模型的准确性。利用有限元软件建立了沥青混凝土路面结构的三维数值模型，分析了路面结构在不同的环境温度、面层厚度、基层厚度、基层模量、路基模量以及不同的轴载下的力学响应，得到了路面弯沉、面层底部拉

12、应力、基层底部拉应力、底基层底部拉应力随时间的变化，面层的竖向应变、剪应力随着深度的变化以及土基顶部的竖向应变的变化。依据有限元数值模拟的结果，分析了面层粘弹性材料对路面结构力学性能的影响，得到了路面结构的力学响应，分析了其变化特征。最后提出了沥青路面粘弹性力学分析更深层次的问题，以及需要进一步研究的工作。关键词：高速公路；沥青混凝土；粘弹性；有限单元法FiniteElementAnalysisofAsphaltPavementOllViscoelasticityAbstractDevelopmentofhighwayhasbecomeani

13、mportantindexofaregionaltransportationandeconomicdevelopmentlevel．Theasphaltpavementismostwidelyusedforminhighwaypavementintheworld．ThematerialusedinHefei-XuzhouhighwayistheAsphaltmixingconcretewhichisatypicalviscoelasticmaterial．Themechanicalresponseofthestructuresoftheroa

14、dsurfacesubjectedtotheloadsdependsonboththetimeandtemperature．Thelinearelasticconstitutivemodelcannotreflecttheinfluenceoftimeandtemperature，andusingviscoelasticmechanicstheorytoanalyzeasphaltpavementismoreandmoreimportant．Basedonthedifferenttemperatureasphaltconcreterelaxa

15、tionexperiments，thisthesisusesviscoelasticmechanicstheorytofittheviscoelasticconst