本文關鍵詞：陡坡急彎路段舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層力學分析　出處：《湖南大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：目前,國內(nèi)外很多已修的水泥混凝土路面發(fā)生了各種病害,嚴重影響了路面使用性能,已不再滿足交通需求。加鋪瀝青面層是舊水泥混凝土路面維修改造的主要形式之一,它能夠改善路面使用性能、提高路面承載能力和延長服務年限。由于舊水泥混凝土路面存在接縫和裂縫,在交通荷載、溫度變化等因素共同作用下擴展并延伸到瀝青加鋪層中,形成反射裂縫,其結果是破壞了路面結構的整體性,容易形成早期破壞。尤其是在陡坡和急彎路段,路面所受荷載更加復雜、加鋪層內(nèi)力更大,加鋪層更容易產(chǎn)生反射裂縫以及車轍、推移等病害。作為防治瀝青加鋪層反射裂縫的重要措施之一,應力吸收層具有較多的優(yōu)點,其通常具有較低的彈性模量和較高的韌性,能夠通過自身的較強的塑性變形能力來吸收水泥混凝土板接縫處的應力,從而有效減緩反射裂縫的產(chǎn)生和擴展。因此,分析陡坡急彎路段舊水泥混凝土路面接縫處瀝青加鋪層的受力狀態(tài)以及研究應力吸收層對加鋪層荷載應力的影響具有必要性,本文在前人研究的基礎上,繼續(xù)對這兩個問題進行深入地理論分析。本文采用三維有限元方法,利用ANSYS有限元程序,建立了舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層路面結構的三維有限元模型。并運用材料強度理論,分析了在陡坡和急彎路段荷載作用下水泥混凝土板接縫處瀝青加鋪層的內(nèi)力響應,以及應力吸收層對加鋪層應力的影響。主要研究內(nèi)容及如下:(1)分析縱坡處不同縱向水平荷載的作用下,瀝青加鋪層表面和底部的拉應力、剪應力以及接縫處兩側彎沉差的響應規(guī)律。(2)探究在縱向水平荷載、橫向水平荷載作用下,瀝青加鋪層內(nèi)最大主應力、等效應力、最大剪應力、最大拉應變隨深度變化的規(guī)律。(3)分析在一定的水平力作用下瀝青加鋪層厚度、模量以及軸載變化對加鋪層內(nèi)力及彎沉的影響。(4)分析應力吸收層厚度和模量變化對瀝青加鋪層和應力吸收層的荷載應力及彎沉的影響,并探究應力吸收層合理的設置厚度和模量。
[Abstract]:At present, many domestic and foreign cement concrete pavement has been repaired a variety of diseases, seriously affecting the pavement performance. The asphalt pavement is one of the main forms of the old cement concrete pavement maintenance and reconstruction, which can improve the pavement performance. Due to the existence of joints and cracks in the old cement concrete pavement, it is extended to the asphalt overlay under the combined action of traffic load, temperature change and so on. The formation of reflective cracks results in the destruction of the integrity of the pavement structure and easy to form early damage. Especially in steep slopes and sharp bends the load on the pavement is more complex and the internal force of the overlay is greater. As one of the important measures to prevent the reflective cracks of asphalt overlay, the stress absorption layer has many advantages. It usually has lower elastic modulus and higher toughness, and can absorb the stress of cement concrete slab joint through its own strong plastic deformation ability. So as to effectively slow the generation and expansion of reflection cracks. It is necessary to analyze the stress state of asphalt overlay at the joint of old cement concrete pavement on steep slope and to study the influence of stress absorption layer on the load stress of overlay. In this paper, three dimensional finite element method and ANSYS finite element program are used. The three-dimensional finite element model of asphalt overlay pavement structure of old cement concrete pavement is established, and the material strength theory is used. The internal force response of asphalt overlay at the joint of cement concrete slab is analyzed under the load of steep slope and sharp bend section. And the influence of the stress absorption layer on the stress of the overlay. The main contents of this study are as follows: 1) Analysis of the tensile stress on the surface and bottom of the asphalt overlay under different longitudinal horizontal loads on the longitudinal slope. Shear stress and the response law of deflection difference on both sides of joint. 2) under the action of longitudinal horizontal load and transverse horizontal load, the maximum principal stress, equivalent stress and maximum shear stress in asphalt overlay are investigated. The law of maximum tensile strain varying with depth.) the thickness of asphalt overlay under a certain horizontal force is analyzed. The influence of stress absorption layer thickness and modulus on the load stress and deflection of asphalt overlay and stress absorption layer is analyzed. The reasonable thickness and modulus of the stress absorption layer are explored.
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U416.2

【參考文獻】

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本文編號：1427057