水泥混凝土路面憑借其造價低,易獲得,同時抗高溫以及剛度大,承受荷載能力強(qiáng),使用后期維修費用低等優(yōu)點,在我國得到了迅速發(fā)展,但水泥路面的早期破壞現(xiàn)象相當(dāng)嚴(yán)重。目前國內(nèi)行駛車輛部分屬于超載超限的重載車輛,車輪作用于路面時,水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部時刻應(yīng)力、應(yīng)變大小、方向均為未知,利用常規(guī)設(shè)計手段的得出的路面結(jié)構(gòu)已無法適應(yīng)現(xiàn)今環(huán)境下的重載車輛要求,因此需要對重載車輛與普通水泥混凝土路面的作用機(jī)理進(jìn)行深入研究。本文利用自主研發(fā)的三軸加速度測試儀測得車輛輪軸豎向加速度值,并加以分析得出車輛動荷載作用規(guī)律,同時設(shè)計了一種基于大型MTS試驗機(jī)模擬車輛重荷載的道路結(jié)構(gòu)模型試驗方式。通過MTS作用壓頭設(shè)計,以及作用荷載與接地面積及接地壓強(qiáng)的關(guān)系確定MTS模擬車輛重荷載的可行性,以典型剛性路面、半剛性基層路面結(jié)構(gòu)為研究對象進(jìn)行路用材料配合比試驗,根據(jù)建立的路面結(jié)構(gòu)模型,采用大型MTS設(shè)備進(jìn)行了水泥混凝土路面重荷載作用下路面板內(nèi)部應(yīng)力、應(yīng)變響應(yīng)試驗,得到重荷載作用下不同荷位處的應(yīng)變數(shù)據(jù),給出重荷載作用下水泥混凝土路面內(nèi)部應(yīng)力變化規(guī)律,并通過ABAQUS軟件建立水泥混凝土路面三維有限元模型,進(jìn)行仿真分析。從實測... 

【文章來源】：山東交通學(xué)院山東省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究的目的及意義
        1.1.1 研究目的
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容及主要問題分析
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 主要問題及關(guān)鍵技術(shù)
        1.3.3 技術(shù)路線圖
2 車輛荷載時域特征分析
    2.1 測試儀器
        2.1.1 設(shè)備簡介
        2.1.2 三軸加速度采集儀功能單元
    2.2 采集儀安裝與調(diào)試
    2.3 試驗參數(shù)選取
    2.4 車輛輪軸垂直振動加速度與動荷載的關(guān)系
    2.5 車輛輪軸振動時域分析
        2.5.1 車輛輪軸豎向振動時域結(jié)果
        2.5.2 振動加速度標(biāo)準(zhǔn)差分析
    2.6 本章小結(jié)
3 路基路面模型設(shè)計
    3.1 原材料檢驗
    3.2 水泥混凝土面層配合比設(shè)計
    3.3 水泥穩(wěn)定碎石基層配合比設(shè)計
    3.4 試驗方案分析
        3.4.1 加載頭設(shè)計
        3.4.2 模擬加載壓頭接地面積及接地壓強(qiáng)設(shè)計
    3.5 組合式模型箱設(shè)計及模型施工
        3.5.1 組合式模型箱設(shè)計加工與制作
        3.5.2 路基施工
        3.5.3 基層施工
        3.5.4 面層施工
        3.5.5 模型安裝就位
    3.6 傳感器分析與埋設(shè)設(shè)計
        3.6.1 應(yīng)變傳感器原理分析
        3.6.2 應(yīng)變傳感器埋設(shè)研究
        3.6.3 數(shù)據(jù)采集設(shè)計
    3.7 本章小結(jié)
4 基于大型結(jié)構(gòu)模型試驗的重荷載作用下水泥路面結(jié)構(gòu)響應(yīng)研究
    4.1 試驗分析思路
    4.2 試驗數(shù)據(jù)結(jié)果
    4.3 模型試驗數(shù)據(jù)分析
    4.4 與輪軸豎向加速度對比分析
    4.5 本章小結(jié)
5 重載作用下水泥路面響應(yīng)仿真分析
    5.1 有限元軟件簡介
    5.2 重載作用下的ABAQUS有限元模型
        5.2.1 基本假設(shè)
        5.2.2 路面結(jié)構(gòu)模型參數(shù)
        5.2.3 重載車輛荷載模擬
    5.3 仿真結(jié)果
    5.4 仿真數(shù)據(jù)分析
        5.4.1 模型數(shù)據(jù)分析
        5.4.2 距離-撓度分析
    5.5 應(yīng)變-荷載對比分析
    5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 本文主要結(jié)論
    6.2 本文主要創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在校期間主要科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于重載交通的贛西地區(qū)普通干線公路典型路面結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[J]. 張可強(qiáng),縱瑾瑜.  中國市政工程. 2018(06)
[2]基于ABAQUS板底脫空處治前后水泥板力學(xué)行為分析[J]. 茍強(qiáng),王乾,王曉強(qiáng),楊國帆.  公路工程. 2018(04)
[3]重載交通區(qū)域水泥混凝土路面面層病害影響因素分析[J]. 闕初林.  福建建材. 2018(07)
[4]重載交通下高速公路路基動應(yīng)力實測研究及工作區(qū)劃分[J]. 張瑞蕾,劉文劼,董城.  湖南交通科技. 2018(02)
[5]考慮路面不平整度因素的車路耦合系統(tǒng)非線性數(shù)值模型[J]. 許海亮,何煉,何兆才,安棟.  公路交通科技. 2017(08)
[6]車輛輪軸豎向振動時域特征試驗研究[J]. 劉曉,胡朋,李巖濤.  公路與汽運(yùn). 2017(03)
[7]基于Abaqus的舊水泥混凝土路面加鋪瀝青層結(jié)構(gòu)的力學(xué)研究[J]. 程培峰,林宏.  公路工程. 2017(01)
[8]接縫傳力桿對重載水泥混凝土路面影響研究[J]. 喬志,譚剛,張志芳.  武漢理工大學(xué)學(xué)報. 2015(10)
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博士論文
[1]重載交通水泥混凝土路面材料與結(jié)構(gòu)研究[D]. 蔣應(yīng)軍.長安大學(xué) 2005

碩士論文
[1]水泥混凝土路面早期斷板病害成因分析[D]. 譚金濤.重慶交通大學(xué) 2018
[2]水泥混凝土路面上重載車輛的動荷載分析[D]. 周華.重慶交通大學(xué) 2018
[3]重載交通下水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)響應(yīng)分析[D]. 張悅.河北工業(yè)大學(xué) 2015
[4]高等級公路車輛軸載譜分析及超載防治對策研究[D]. 邵偉.長安大學(xué) 2010
[5]基于路面平整度時域模型的瀝青路面車轍計算方法研究[D]. 陳洪興.重慶交通大學(xué) 2008
[6]重載對水泥混凝土路面損壞機(jī)理與對策研究[D]. 趙艷玲.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[7]水泥混凝土路面極限承載力研究[D]. 孔銘.湖南大學(xué) 2006
[8]重載道路路面設(shè)計方法研究[D]. 劉穎.長安大學(xué) 2001



本文編號：3618934