不同荷载模式作用下饱水沥青路面结构动力响应对比分析

论文摘要

目的探讨不同荷载模式下饱水沥青路面结构的水损害机理,改进和完善沥青路面防排水设计方法.方法基于沥青混合料的渗透试验和多孔介质流固耦合理论,采用非线性有限元方法,对比分析了碗形分布荷载和均布荷载作用下饱水沥青路面结构各力学场量的变化并进行数值模拟分析.结果在均布荷载和碗型荷载两载模式下,饱水沥青路面结构内部各力学场量的时程变化特性相类似,均随着车轮动荷载的作用过程表现出波动性和滞后性,孔隙水压力对体积应力和应变影响较大.与均布荷载下计算结果相比,碗形分布荷载作用时上面层内最大正孔隙水压力高0.18倍,下面层底部最大水平拉应力和最大水平拉应变分别高0.14倍和0.15倍,中面层底部最大竖向压应力和基层底部最大竖向拉应力分别高0.23倍和0.03倍,路表最大竖向位移高0.07倍,面层内最大剪应力高0.05倍.结论在碗形分布荷载作用下,饱水沥青路面更容易产生水损害.采用接近于实际车轮荷载的碗形分布荷载模式来开展饱水沥青路面动力响应分析更为合理.

论文目录

• 1 沥青混合料渗透试验
• 2 结构计算模型
•   2.1 有限元模型
•   2.2 荷载模型
•   2.3 结构计算参数
• 3 不同荷载模式下路面结构力学场量的响应分析
•   3.1 孔隙水压力
•   3.2 水平应力
•   3.3 水平应变
•   3.4 竖向应力
•   3.5 竖向位移
•   3.6 剪应力
• 4 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 周志刚,李岩,俞文生,平高明

关键词: 沥青路面,荷载模式,动力响应,流固耦合效应,非线性有限元方法

来源: 沈阳建筑大学学报(自然科学版) 2019年02期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 公路与水路运输

单位: 长沙理工大学道路结构与材料交通行业重点实验室,江西省高速公路投资股份有限公司

基金: 国家自然科学基金项目(51378084),交通运输部应用基础研究项目(2014319825060),湖南省研究生科研创新项目(CX2014B371),道路结构与材料交通行业重点实验室(长沙)开放基金项目(kfj150303)

分类号: U416.217

页码: 263-276

总页数: 14

文件大小: 2450K

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