瀝青路面力學(xué)響應(yīng)的三維有限元分析.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，高等級瀝青路面得到越來越廣泛的應(yīng)用。隨之而來的，是汽車超載、超速等問題越來越嚴(yán)重，瀝青類路面早期損害越來越嚴(yán)重。 針對上述問題，本文利用ANSYS有限元程序，選取一種半剛性基層瀝青混凝土路面典型結(jié)構(gòu)建立模型，對其進(jìn)行數(shù)值分析。 本文主要考慮了公路縱坡、水平力、超載和行車速度等因素對路面結(jié)構(gòu)力學(xué)響應(yīng)的影響。分析結(jié)果表明，公路縱坡對路面結(jié)構(gòu)受力的影響不明顯。水平力對路面結(jié)構(gòu)有不利的

2、影響。當(dāng)有水平力作用時(shí)，輪胎接地印痕前、后緣處出現(xiàn)應(yīng)力集中，使瀝青路面承受較大的壓、拉應(yīng)力，且在路表和基面層間出現(xiàn)較大的剪應(yīng)力。這種應(yīng)力狀態(tài)極易導(dǎo)致和加速路面的裂縫、推移等早期損壞。因而，頻繁受到水平力作用的路段，路面早期損壞嚴(yán)重。超載也是對瀝青路面損害較大的主要因素之一。超載引起路面壓應(yīng)力增大，從而產(chǎn)生的水平力也增大，對瀝青路面有顯著的破壞作用。超載率越大，對路面結(jié)構(gòu)的破壞力越大，大大降低路面的使用性能和縮短路面的使用壽命。車速增加對

3、路面結(jié)構(gòu)有兩方面的影響。一方面，車速的提高，有利于路面結(jié)構(gòu)的承載和變形能力；另一方面，同時(shí)增加的對路面結(jié)構(gòu)的動力沖擊，使路面處于不利的狀態(tài)。但是這兩方面的影響都相當(dāng)微小，因此，可以忽略車速對路面結(jié)構(gòu)力學(xué)響應(yīng)的影響。 在前述分析之后，筆者搜集整理了相關(guān)學(xué)者對瀝青路面有限元分析的結(jié)果以及襄樊試驗(yàn)路、隨南路等瀝青路面工程實(shí)測數(shù)據(jù)以及病害調(diào)查資料，將其與本文分析結(jié)果進(jìn)行對比。本文的分析得到的規(guī)律與相關(guān)分析及實(shí)測數(shù)據(jù)吻合較好，而且本文分析