基于CEL算法的瀝青路面動水壓力變化規(guī)律分析.pdf

1、由于動水壓力的存在造成瀝青路面水損壞現(xiàn)象，當雨天有車輛行駛時，在車輛荷載、路表積水和道路三者共同的作用下產(chǎn)生了較大的動水壓力，然后動水壓力會把積水壓入瀝青路面結構內(nèi)部，除此之外由于車輛荷載在路面上反復的作用最終會導致瀝青路面水損壞現(xiàn)象的發(fā)生。路表的動水沖刷力造成路面負荷處出現(xiàn)瀝青膜剝離、礦料顆粒剝落，將導致渠化交通下產(chǎn)生轍槽。由于內(nèi)部孔隙水壓力的沖刷、泵吸、相互擠壓，壓迫自由水持續(xù)得流入路面結構內(nèi)部，使路面內(nèi)部結構的孔隙率逐漸增大，路面

2、的結構強度減弱，最終路面內(nèi)部結構的完整性遭到破壞，導致路面質量下降，出現(xiàn)交通隱患。因此，研究動水壓力對分析瀝青路面的水損機理具有重要的意義。
　　本文以動水壓力作為研究目標，使用ABAQUS軟件建立了簡化輪胎模型驗證輪胎使用的可行性，基于流固耦合理論，利用CEL的算法來進行輪胎-水-路面的有限元建模，使三者更好的結合。通過改變輪胎滾動的速度(40km/h、60km/h、80km/h、120km/h)和水膜的厚度(5mm、10mm、

3、15mm)，在不同的情況下分析瀝青路面動水壓力變化的規(guī)律。結果表明，在不透水條件下，可以發(fā)現(xiàn)動水壓力與水膜厚度的關系是隨著水膜厚度的增加而增大，與行車速度的關系是隨著速度的增大呈現(xiàn)非線性增長。最后描述了瀝青路面的病害和路面損害的種類，瀝青路面病害的種類包括下沉、破裂、水損壞、車轍，并分析了它們各自的特性，進一步建立了開裂的瀝青路面流固耦合模型，研究分析了瀝青路面不同裂縫寬度(3mm、8mm、15mm)情況下瀝青路面動水壓力的變化規(guī)律，結