半剛性路面動(dòng)態(tài)荷載響應(yīng)的分析研究.pdf

1、傳統(tǒng)的瀝青路面設(shè)計(jì)理論，是以靜荷載作用下的結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，忽略了荷載的本質(zhì)特性，在速度不大，車(chē)速較低的情況下基本上是合理的。然而，隨著道路瀝青質(zhì)量的改善，車(chē)輛的速度得到很大的提高，靜力荷載模式與車(chē)輛行駛過(guò)程中對(duì)路面的實(shí)際作用力之間的差異越來(lái)越大，路面結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性也遠(yuǎn)非靜力學(xué)特性所能描敘。因此嘗試模擬計(jì)算行駛中的車(chē)輛對(duì)路面的動(dòng)態(tài)響應(yīng)是有必要的。 車(chē)輛實(shí)際行駛時(shí)對(duì)路面施加的荷載是一個(gè)隨機(jī)荷載，不但大小是變化的，位置也是變化的。而

2、在研究計(jì)算中要真實(shí)的模擬這個(gè)隨機(jī)荷載是比較困難的，前人的研究都是對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)化，取動(dòng)荷載的兩個(gè)特性(動(dòng)力性、移動(dòng)性)中的一個(gè)進(jìn)行分析研究。 本文應(yīng)用三維有限元?jiǎng)恿W(xué)的基本方法，分別考慮動(dòng)荷載的兩個(gè)特性，把動(dòng)荷載簡(jiǎn)化為波動(dòng)荷載和移動(dòng)荷載，模擬計(jì)算了半剛性路面在不同行駛車(chē)速和不同軸載下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，并且對(duì)傳統(tǒng)的瀝青路面設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行了分析。 分析的結(jié)果表明：路面的疲勞破壞是動(dòng)載引起的水平正向應(yīng)力、水平側(cè)向應(yīng)力和豎向應(yīng)力共同作用的結(jié)

3、果，水平正向應(yīng)力的交變變化是使路面產(chǎn)生疲勞破壞的主要因素，水平側(cè)向應(yīng)力的作用也不可忽視；瀝青混凝土層的破壞主要是它存在大量剪切應(yīng)力所致；半剛性基層和半剛性底基層的水平正向和水平側(cè)向多處于受拉狀態(tài)，最大水平正向拉應(yīng)力和最大水平側(cè)向拉應(yīng)力都發(fā)生在半剛性底基層的底部，半剛性路面的疲勞破壞首先是從半剛性底基層開(kāi)始的。車(chē)輪與路面相互作用的切向力和側(cè)向力對(duì)瀝青面層的剪切應(yīng)力影響較大，對(duì)半剛性路面的彎沉沒(méi)有影響，對(duì)半剛性路面的彎拉疲勞破壞影響甚微。而