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《哈尔滨工业大学》 2010年
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沥青路面结构温度场与温度应力的数值模拟分析

王孙富  
【摘要】: 沥青路面的低温开裂,始终是北方地区公路工程的主要病害形式,即使在气候温和的长江流域,也会在降温速率过快时导致面层由于应力松弛能力不足而开裂。然而,迄今为止我国现行公路沥青路面设计规范,依然缺少相应的指标、参数与方法予以控制,尤其是对于层间接触状态等结构因素对其影响尚未开展系统的研究工作。因此开展沥青路面结构温度场与温度应力的数值模拟分析,对于完善沥青路面的低温抗裂设计方法具有较为重要的理论意义。 首先,基于热传导理论,确定路面温度场预估的理论框架与边界条件,应用ABAQUS有限元软件,建立了沥青路面温度场数值分析模型。应用该模型,进行的降温速率、路面初始温度及路面材料热物参数对路面结构温度场的影响规律分析,其结果与工程实际现象相一致,证明模型合理。 其次,结合路面温度场数值分析模型与热弹性力学理论,在编写路面结构层间接触模块的基础上,应用ABAQUS有限元软件,建立了系统的路面结构温度应力分析模型,计算结果表明,模型可有效模拟各种因素影响下的路面结构温度应力的演化过程。 最后,应用沥青路面温度场与温度应力分析模型,开展了涵盖路面结构类型、面层与基层层间接触状态、路面结构边界条件、基层热物理特性、降温速率、路表面初始温度等因素的力学分析,计算结果表明,层间接触状态对沥青路面的低温缩裂影响比较显著。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:U416.217

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