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《长沙理工大学》 2012年
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板底动水压力作用下水泥路面脱空机理及疲劳损伤研究

张国雄  
【摘要】:近年来,随着我国经济的快速发展,对道路的要求越来越高,水泥混凝土路面作为一种高等级路面被广泛使用。但是超载超限现象的频繁出现加速了水泥路面的破坏,使路面使用寿命降低。国内外许多研究成果表明,除了超载因素外,由于板底动水压力的反复冲刷作用造成脱空区的扩展是造成水泥混凝土路面板早期破坏的重要原因。因此开展板底动水压力循环冲刷下脱空区的演化机理及对路面的疲劳损伤研究,对有效延长道路的使用寿命,提高路面性能有着非常重要的作用及意义。 为了研究板底脱空区内的动水压力,本文利用光纤光栅技术进行小尺寸模拟试验及现场试验,得出各因素对动水压力的影响。查阅资料并根据试验结果分析水泥混凝土路面板底脱空在冲刷作用下的演化机理,得出对脱空演化产生影响的因素。以潭邵高速公路为依托,建立板角脱空状态下的三维有限元路面结构分析模型,利用ABAQUS软件分析计算不同脱空尺寸及不同轴重状态下混凝土板的荷载应力,并对结果进行统计回归,计算出潭邵高速公路水泥混凝土路面荷载应力的计算公式。分析脱空对水泥混凝土疲劳应力的影响,分析计算出脱空状态下水泥路面达到疲劳损伤的累积作用次数的公式,并对潭邵高速公路进行实例分析。 本文的研究成果,进一步揭示了动水压力循环冲刷下脱空区的演化机理,为今后深入开展脱空对水泥路面疲劳损伤等方面的研究提供必要的基础。
【学位授予单位】:长沙理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:U416.216

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