本文關鍵詞：一種水泥路面黑化結構及其受力性能仿真分析

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【摘要】：在舊水泥混凝土路面上部加鋪瀝青層是進行舊水泥路面改造的常用方法之一。然而,從現場調研情況來看,舊水泥路面上部加鋪瀝青層后在加鋪層部位易出現帶狀反射裂縫、局部破碎等病害,嚴重影響公路的建設效益和通行效率。對此,本文綜合考慮舊水泥路面上部加鋪瀝青層后的病害形態(tài)、受力性能,提出了一種新的水泥路面黑化設計結構,并借助數值分析方法對結構的力學性能、變形性能、最優(yōu)結構設計參數等進行研究,取得了如下幾方面的研究成果。(1)水泥路面黑化結構破壞形態(tài)統(tǒng)計分析。論文對南昌市南京東路路段路面病害情況進行現場調研,發(fā)現反射裂縫成為路面加鋪瀝青層后主要的病害形式。(2)水泥路面黑化結構設計�；谒嗦访婕愉仦r青層后的現場破壞形態(tài)及其誘發(fā)因素情況,設計了一種水泥路面黑化結構,該結構在舊水泥路面板塊接縫處鋪設剛性條帶并將變形縫切割成“倒梯形”;從結構受力特點來看,加鋪剛性條帶有助于解決接縫部位應力集中和不均勻變形問題,設置倒梯形開口可有效防控舊混凝土板的溫度應力。(3)水泥路面黑化結構力學及變形性能仿真分析�；诰唧w的工程設計資料,建立有限元仿真分析模型,對研究結構的力學及變形性能進行仿真分析。成果表明:在變形縫處鋪設剛性條帶可有效改善結構的受力性能和變形性能;在變形縫部位設置“倒梯形”開口對結構的力學性能改善影響較小,但可以在一定程度上減小接縫處集中應力的影響范圍;加鋪層厚度對結構的力學及變形性能影響明顯。(4)基于仿真分析結果的設計參數比選。剛性條帶的寬度和剛度、倒梯形開口寬度、加鋪層厚度等參數均會對結構的性能產生影響,通過對比分析發(fā)現,當采用本文設計結構進行路面加鋪時,其合適設計參數為:剛性條帶寬度合理寬度約400mm,倒梯形開口尺寸的上端45mm、下端20mm;頂部加鋪厚度為60mm,剛性條帶的剛度對性能影響較小。
【關鍵詞】：水泥路面 黑化結構 力學性能 變形性能 參數比選
【學位授予單位】：南昌航空大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U416.216
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 選題背景及意義8-9
• 1.2 國內外研究現狀9-13
• 1.2.1 水泥路面黑化結構形式研究9-12
• 1.2.2 水泥路面黑化后裂縫反射機理研究12-13
• 1.3 研究目標13
• 1.4 研究的主要內容13-14
• 1.5 研究方案14-15
• 1.5.1 研究思路14-15
• 1.5.2 研究方法15
• 1.6 擬解決的關鍵問題與創(chuàng)新點15-16
• 1.6.1 擬解決的關鍵技術問題15
• 1.6.2 論文的創(chuàng)新點15-16
• 第二章 水泥路面黑化后破壞形態(tài)統(tǒng)計分析16-31
• 2.1 路況病害調查分析16-21
• 2.1.1 路況背景16-17
• 2.1.2 路面平整度調研17-18
• 2.1.3 路面損壞狀況18-21
• 2.2 路面病害模式及誘發(fā)因素分析21-25
• 2.3 病害主要影響因素確定25-30
• 2.4 本章小結30-31
• 第三章 水泥路面黑化結構設計31-35
• 3.1 黑化結構設計31-33
• 3.1.1 常用水泥路面黑化結構形式介紹31-32
• 3.1.2 研究結構形式設計32-33
• 3.2 研究結構力學受力特點分析33-34
• 3.3 本章小結34-35
• 第四章 水泥路面黑化結構力學及變形性能仿真分析35-65
• 4.1 分析模型建立35-37
• 4.1.1 設計結構簡化35
• 4.1.2 基本假定及材料設計參數35-36
• 4.1.3 模型邊界條件及荷載加載方案36-37
• 4.2 設計結構力學性能仿真分析37-50
• 4.2.1 剛性條帶設計參數對路面結構力學性能影響仿真分析37-43
• 4.2.2 倒梯形變形縫設計參數對路面結構力學性能影響分析43-46
• 4.2.3 加鋪層設計參數對路面結構力學性能影響仿真分析46-50
• 4.3 設計結構變形性能仿真分析50-64
• 4.3.1 剛性條帶設計參數對路面結構變形性能影響仿真分析50-57
• 4.3.2 倒梯形變形縫設計參數對路面結構變形性能影響分析57-60
• 4.3.3 加鋪層設計參數對路面結構變形性能影響仿真分析60-64
• 4.4 本章小結64-65
• 第五章 基于仿真分析結果的設計參數比選65-77
• 5.1 最優(yōu)結構設計參數確定65-71
• 5.1.1 主要影響性能確定65-67
• 5.1.2 剛性條帶最優(yōu)設計參數67-69
• 5.1.3 倒梯形變形縫開口最優(yōu)設計參數69-70
• 5.1.4 加鋪層厚度最優(yōu)設計參數70-71
• 5.2 最優(yōu)結構設計參數與普通黑化結構仿真對比71-76
• 5.2.1 最優(yōu)黑化結構與普通黑化結構仿真模型建立71
• 5.2.2 最優(yōu)黑化結構與普通黑化結構力學特性對比分析71-74
• 5.2.3 最優(yōu)黑化結構與普通黑化結構變形特性對比分析74-76
• 5.3 本章小結76-77
• 第六章 結論與展望77-79
• 6.1 主要研究成果77
• 6.2 進一步研究展望及建議77-79
• 參考文獻79-82
• 攻讀碩士學位期間主要研究成果82-83
• 致謝83-84

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本文編號：555705