本文選題：復合式　切入點：有限元　出處：《西南交通大學》2017年碩士論文

【摘要】：為確定影響剛?cè)釓秃鲜綖r青路面層間結(jié)合性能的關(guān)鍵性因素,研究不同接觸條件下剛?cè)釋娱g粘結(jié)對復合式瀝青路面層間粘結(jié)、抗剪切、抗拉性能的影響,結(jié)合四川地區(qū)(南大梁高速)典型的復合式瀝青路面結(jié)構(gòu)組合,對水泥混凝土與瀝青面層剛?cè)峤Y(jié)合面進行力學響應分析,采用有限元軟件模擬分析,并結(jié)合室內(nèi)靜態(tài)剪切、疲勞剪切試驗等手段進行全面分析。通過對氣候環(huán)境的調(diào)查,對項目實體工程所在地區(qū)氣候環(huán)境有全面的了解,包括氣候類型、平均氣溫、極端氣溫、太陽輻射量、風速等等,為后續(xù)數(shù)值模擬溫度場研究作鋪墊。其次通過有限元軟件對路面建立物理模型進行模擬分析,通過改變某一因素的形式進行單一變量研究,得出某一因素的變化對粘結(jié)層層間應力的影響。通過對比國內(nèi)外學者之前的研究成果,評價其研究手段的優(yōu)劣,通過判斷取舍形成自己的一套研究方法;在有限元分析中,獨創(chuàng)地采用橫觀各向同性材料模擬粘結(jié)材料,表征復合結(jié)構(gòu)的不連續(xù)屬性,摒棄了之前很多學者直接忽略對粘結(jié)層的模擬,或者全模型以相同的線彈性屬性參數(shù)近似模擬的不準確性。對不同粘結(jié)材料、不同界面處理方式的試件以不同的應力比進行疲勞加載,進行室內(nèi)疲勞剪切試驗得出各種組合的疲勞壽命,用回歸分析方法對結(jié)果進行統(tǒng)計分析,得出不同界面處理方式對復合式路面性能的影響。研究結(jié)果表明:影響層間力學性能的內(nèi)在因素主要有面層厚度、粘結(jié)材料和基面處理方式;外在因素主要有道路曲線半徑及超高、環(huán)境溫度和壓實效果等。粘結(jié)材料的灑布量有一個最佳用量值,需要根據(jù)具體情況標定;過薄的面層不能有效減小層間剪應力,建議面層厚度大于8cm;高溫更容易導致復合式瀝青路面損壞;道路曲線采用極限半徑易導致復合式路面產(chǎn)生水平方向的滑移破壞;鑿毛層間界面處理方式具有很好的抗剪抗拉性能。
[Abstract]:In order to determine the key factors affecting the interlayer bonding performance of rigid and flexible composite asphalt pavement, the effect of the bond between rigid and flexible layers on the interlayer bond, shear and tensile properties of composite asphalt pavement under different contact conditions was studied.Combined with the typical composite asphalt pavement structure in Sichuan area (south beam high speed), the mechanical response of the rigid and flexible interface between cement concrete and asphalt surface is analyzed, and the finite element software is used to simulate and analyze, and the static shear is used in the laboratory.Fatigue shear test and other means for comprehensive analysis.Through the investigation of the climate environment, we have a comprehensive understanding of the climate environment in the area where the project is located, including the types of climate, average temperature, extreme temperature, solar radiation, wind speed and so on, which will pave the way for the subsequent numerical simulation of temperature field research.Secondly, the physical model of pavement is simulated by finite element software, and a single variable is studied by changing the form of a certain factor, and the influence of the change of one factor on the stress between layers is obtained.By comparing the previous research results of domestic and foreign scholars, evaluating the merits and demerits of its research methods, forming a set of research methods by judging the trade-off, in the finite element analysis, the transversely isotropic material is used to simulate the adhesive material.To characterize the discontinuous properties of composite structures, many scholars directly ignore the simulation of the bonding layer, or approximate the inaccuracy of the whole model with the same linear elastic properties parameters.The specimens with different bonding materials and different interfacial treatment methods were subjected to fatigue loading with different stress ratios. The fatigue life of various combinations was obtained by indoor fatigue shear tests. The results were statistically analyzed by regression analysis.The effects of different interface treatment methods on the performance of composite pavement are obtained.The results show that the internal factors affecting the mechanical properties of the interlayer are mainly the thickness of the surface layer, the bonding material and the treatment method of the base surface, and the external factors are mainly the radius of the road curve and the ultra-high height, the ambient temperature and the compaction effect and so on.There is an optimum amount of the adhesive material sprinkler, which needs to be calibrated according to the specific situation. The thin surface layer can not effectively reduce the interlayer shear stress, and the thickness of the surface layer should be more than 8 cm, and the high temperature will easily lead to the damage of the composite asphalt pavement.The limit radius of road curve can easily lead to horizontal slip failure of composite pavement, and the interfacial treatment of hair-cutting interlayer has good shear and tensile properties.
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：U416.2

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本文編號：1702547