半剛性基層長(zhǎng)壽命路面力學(xué)響應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與分析.pdf

1、改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)公路交通迅速發(fā)展的同時(shí),也暴露出了使用壽命嚴(yán)重不足的問(wèn)題。由于道路結(jié)構(gòu)內(nèi)部和外部環(huán)境的復(fù)雜性,引起路面結(jié)構(gòu)早期損害、使用壽命不足的原因較多,現(xiàn)有的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系無(wú)法真實(shí)的反映道路結(jié)構(gòu)在行駛車輛荷載作用下的受力狀況是其中較為重要的原因之一。
　　通過(guò)很多學(xué)者的大量試驗(yàn)和研究表明,路面結(jié)構(gòu)在移動(dòng)車輛荷載的作用下,造成非常嚴(yán)重的損傷和破壞。研究路面結(jié)構(gòu)在移動(dòng)荷載作用下的力學(xué)響應(yīng)狀況是很有意義的。由于道路結(jié)構(gòu)內(nèi)部的復(fù)雜

2、性,瀝青路面的動(dòng)態(tài)力學(xué)響應(yīng)也受到諸多因素的影響。本文從現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和理論研究分析兩方面對(duì)半剛性基層長(zhǎng)壽命瀝青路面在移動(dòng)荷載下的動(dòng)態(tài)力學(xué)響應(yīng)進(jìn)行了研究分析。
　　為了能夠獲得實(shí)際車輛荷載作用下路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的力學(xué)響應(yīng),本文以天津G112國(guó)道工程為依托,結(jié)合國(guó)外的長(zhǎng)壽命路面和我國(guó)半剛性基層瀝青路面的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)四種不同的路面結(jié)構(gòu)形式,在瀝青層和半剛性基層埋入應(yīng)變傳感器測(cè)量設(shè)備,通過(guò)不同的車輛荷載的作用,實(shí)現(xiàn)路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)變的測(cè)量,對(duì)半剛性

3、基層瀝青路面的結(jié)構(gòu)性能和組合設(shè)計(jì)具有較大的參考價(jià)值。
　　掌握了瀝青路面在實(shí)際車輛荷載作用下真實(shí)的力學(xué)響應(yīng)規(guī)律,才能進(jìn)一步對(duì)路面結(jié)構(gòu)行為進(jìn)行研究。由于層狀彈性體系的求解需要用到復(fù)雜的數(shù)學(xué)和力學(xué)知識(shí),限制了該模型在實(shí)際工程中的廣泛應(yīng)用。但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和有限元技術(shù)的快速發(fā)展,適用于各種實(shí)際工程的有限元分析軟件相繼涌現(xiàn)并不斷完善,為層狀彈性體系理論簡(jiǎn)便、快捷的應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件。本文選用 ABAQUS有限元分析軟件,根據(jù)層狀彈性體系假

4、設(shè),現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)應(yīng)變傳感器數(shù)據(jù),各層材料參數(shù),建立各個(gè)試驗(yàn)段的三維有限元分析模型,分析在不同工況如不同軸載類型、不同車速等條件下的半剛性基層長(zhǎng)壽命瀝青路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力應(yīng)變分布特點(diǎn)和時(shí)程變化。
　　通過(guò)比較各試驗(yàn)段半剛性基層長(zhǎng)壽命路面在移動(dòng)荷載作用下的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和模擬分析結(jié)果,總結(jié)瀝青路面在移動(dòng)荷載下的動(dòng)態(tài)力學(xué)響應(yīng)特點(diǎn)。通過(guò)本文的研究,力求找到在移動(dòng)荷載作用下半剛性基層長(zhǎng)壽命路面各層層底的應(yīng)力應(yīng)變的變化規(guī)律和特點(diǎn),為以后長(zhǎng)壽命路面動(dòng)態(tài)性