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《太原科技大学》 2011年
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覆冰路面多场耦合数值研究

曹圩娣  
【摘要】:覆冰作用于路面是水、热、力耦合的复杂过程。路基的水热状况变化及由此引起的温度场、应力场与水分场重分布是引起道路病害的主要因素。正确认识覆冰对路面温度场、应力场与水分场的影响,是全面了解冰冻路面“冻害机理”的最有效手段之一。 本文利用MSC.MARC软件对覆冰路面进行了多场耦合数值模拟,主要研究内容如下: 1、覆冰路面的热-力耦合分析。分别考虑环境温度、降温速度、覆冰厚度及路面基层材料四种因素对路面的温度场、应力场的影响。 2、覆冰路面的水-热-力耦合分析。在热-力耦合分析的基础上考虑水的影响,对覆冰路面进行水-热-力耦合分析,并将两种分析结果进行比较。 3、车载作用于覆冰路面的热-力耦合分析。编制移动载荷子程序模拟汽车匀速行驶时的载荷,基于MSC.MARC软件二次开发,分别对有无覆冰、有无车载及受载不同等路面状况进行热-力耦合分析,并比较计算结果。 结果表明,覆冰对路面温度应力的影响主要在面层与基层。环境温度越低,降温速度越大,路面温度应力与时间的关系曲线就越陡。沥青基层材料在低温下的温度应力较水泥稳定碎石材料与级配碎石材料大得多。车载作用于覆冰路面时,覆冰对路面应力影响较大,而车载对路面位移影响较大。
【学位授予单位】:太原科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:U418.6

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