路基是路面結構的基礎,良好的路基直接影響到路面結構整體的使用性能和穩(wěn)定性能。路基土強度和承載能力不足而產生的路基土變形量過大,已成為路面病害的主要誘因之一,路基土強度對路面早期破壞的影響日益受到研究人員的重視,探討路面結構中應力復雜性需要新的思路。本文基于摩爾-庫倫準則和德魯克-普拉特準則,確定了二維和三維應力狀態(tài)下路面結構的評價指標-路面疲勞損傷潛在指數(shù)（APPDI2D和APPDI3D）。從路基回彈模量改善路基路面結構中應力狀態(tài)的角度入手,運用路表彎沉值、瀝青層底拉應力和路基頂部壓應變以及APPDI開展路基土強度對路面結構應力分布及早期破壞的研究,以期能夠指導路基路面結構一體化設計、減少路基路面結構性破壞、提高其使用性能和使用壽命。本文的主要研究內容包含以下幾個方面:1)基于巖土力學的強度理論,分別定義了二維和三維應力狀態(tài)下路面性能的評價指標,并對該指標進行解釋;2)借助國內外的已有的試驗結果,在不考慮顆粒粒徑級配、瀝青類型的基礎上,探討了材料的強度參數(shù)與彈性模量之間的關系。3)根據(jù)Kim教授的研究結果,借助于其計算模型,對不同路基土強度下不同應力狀態(tài)的路面結構進行力學分析,研究不同... 

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內研究現(xiàn)狀
        1.2.3 存在問題分析
    1.3 研究內容、方法及技術路線
        1.3.1 研究內容
        1.3.2 研究方法
        1.3.3 技術路線
2 理論基礎
    2.1 理論背景
        2.1.1 莫爾庫侖強度理論
        2.1.2 德魯克-普拉格強度理論
    2.2 模量與強度參數(shù)的取值
    2.3 模型研究背景
    2.4 構建模型
        2.4.1 計算荷載
        2.4.2 幾何模型
        2.4.3 計算參數(shù)
    2.5 小結
3 基于主應力分布的路基路面破壞二維有限元分析
    3.1 路表垂直變形分析
    3.2 面層底拉應力分析
    3.3 路基頂部壓應變分析
    3.4 APPDI2D分析
        3.4.1 APPDI2D等值線云圖
        3.4.2 典型破壞模式分析
        3.4.3 潛在破壞位置對比分析
    3.5 小結
4 基于主應力分布的路基路面破壞三維有限元分析
    4.1 路表垂直變形分析
    4.2 面層底拉應力分析
    4.3 路基頂部壓應變分析
    4.4 APPDI3D分析
        4.4.1 APPDI3D等值線云圖
        4.4.2 典型破壞模式分析
        4.4.3 潛在破壞位置對比分析
    4.5 小結
5 路基路面結構材料一體化設計系統(tǒng)開發(fā)
    5.1 有限元法的基本原理
    5.2 有限元法的分析過程
    5.3 有限元法的程序設計
    5.4 計算結果對比
    5.5 系統(tǒng)的優(yōu)點
    5.6 小結
6 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間所發(fā)表的論文、專利、獲獎情況


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于主應力分析的高模量基層瀝青路面破損機理研究[J]. 李曉軍,杜冬冬,袁高昂.  公路. 2015(12)
[2]基于路基強度衰減條件下的路面結構力學分析[J]. 張銀博,李志農,楊三強,許文輝,陳偉.  交通科學與工程. 2015(02)
[3]路基回彈模量對路面結構力學性能影響的數(shù)值分析[J]. 路鑫,毛久海,李小剛,韓特.  路基工程. 2015(03)
[4]路基回彈模量衰減對公路瀝青路面厚度設計的影響[J]. 張健,王勁卓,張鑫,高金貴,王永成,姜兆芳.  北華大學學報(自然科學版). 2012(03)
[5]高速公路拓寬路基病害機理及防治[J]. 張春會,呂錦,趙全勝,王錫朝.  遼寧工程技術大學學報(自然科學版). 2012(02)
[6]路基回彈模量對剛性路面疲勞壽命的影響分析[J]. 林小平,凌建明,周亮.  武漢理工大學學報(交通科學與工程版). 2012(02)
[7]高模量瀝青混凝土抗變形性能研究[J]. 王剛,劉黎萍,孫立軍.  同濟大學學報(自然科學版). 2012(02)
[8]基于路基路面協(xié)調變形的路基回彈模量設計[J]. 董城,岳志平,李志勇,冷伍明.  公路交通科技. 2012(01)
[9]高模量土基對瀝青路面結構設計的影響[J]. 張敏江,王東博,于保陽.  沈陽建筑大學學報(自然科學版). 2010(05)
[10]黃泛區(qū)粉土路基強度衰減對路面結構的影響分析[J]. 宋修廣,張瑜洪,張海忠,張宏博.  公路交通科技. 2010(05)

博士論文
[1]基于土基耐久性的路基與半剛性基層間的過渡層研究[D]. 弋曉明.山東大學 2014
[2]強度衰減路基穩(wěn)定性及其路面結構力學響應研究[D]. 管延華.中國礦業(yè)大學 2011

碩士論文
[1]基于M-C準則的瀝青路面破壞統(tǒng)一力學模式初步探討[D]. 杜冬冬.西安科技大學 2015
[2]路基對路面結構應力分布的影響研究[D]. 劉應然.西安科技大學 2012
[3]高模量路基瀝青路面結構應用技術研究[D]. 王東博.沈陽建筑大學 2011
[4]基于路基強度衰減條件下的路面結構力學分析及典型結構的推薦[D]. 陳曉燕.山東大學 2009



本文編號：3711386