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柔性基层沥青路面结构设计研究

作　者: 刘义如
导　师: 宋金华
学　校: 河北工业大学
专　业: 道路与铁道工程
关键词: 柔性基层有限元模型合理结构形式应力吸收层经济效益
分类号: U416.217
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 316次
引　用: 8次
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内容摘要

随着我国交通事业的不断发展,行车荷载与环境因素对路面结构的使用要求也越来越高。为解决传统的半刚性基层路面结构不断出现的早期破坏等问题,本文在分析国内外现有沥青路面结构设计理论与方法研究成果的基础上,针对柔性基层路面结构组合的特点,探索研究沥青路面的合理结构形式,并采用ansys有限元模型进行计算分析。通过对不同面层厚度与模量、柔性基层厚度与模量以及不同土基模量等路面结构参数条件下的理论计算,分析柔性基层路面结构路表弯沉、应力状况与结构层厚度和模量之间的规律,并在此基础上得出合理的路面结构形式。此外,本文提出的合理路面结构形式还采用了应力吸收层技术,应力吸收层是近年来比较新型的一种设计,它具有降低结构层底的荷载应力,改善整个沥青面层结构的应力状态,减少了层底应力集中程度,延长了路面使用寿命的功效,本文的研究为应力吸收层在沥青路面结构中的应用与发展,提供了一定的现实依据。本文还通过对柔性基层沥青路面结构的分析,从工程技术和经济效益等方面对柔性基层与半刚性基层路面进行比较,论证了柔性基层沥青路面相对半刚性基层路面结构的优势,从而确定柔性基层路面的可行性,为柔性基层的长远发展提供一定的依据。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-12
  §1-1 问题的提出及研究意义  8-9
    1-1-1 问题的提出  8-9
    1-1-2 研究意义  9
  §1-2 国内外研究概况  9-11
    1-2-1 国外研究概况  9-10
    1-2-2 国内研究概况  10-11
  §1-3 论文结构简介  11-12
    1-3-1 技术路线  11
    1-3-2 研究内容  11-12
第二章柔性基层沥青路面结构力学分析  12-39
  §2-1 沥青路面结构力学分析概述  12-14
    2-1-1 沥青路面层状体系理论分析  12-13
    2-1-2 沥青路面的结构非线性分析  13-14
  §2-2 有限元方法及路面有限元三维模型  14-19
    2-2-1 ANSYS软件简介  14-16
    2-2-2 路面有限元三维模型  16-19
  §2-3 柔性基层路面结构应力和位移状况分析  19-37
    2-3-1 位移状况分析  20-23
    2-3-2 应力状况分析  23-30
    2-3-3 剪应力分析  30-37
  §2-4 本章小结  37-39
第三章柔性基层沥青路面结构的确定  39-66
  §3-1 沥青路面结构设计概述  39-43
    3-1-1 路面结构损坏状态及设计原则  39-41
    3-1-2 柔性基层沥青路面结构设计方法  41-43
  §3-2 沥青路面结构力学分析概述  43-46
    3-2-1 路面结构组合的确定  43-45
    3-2-2 路面结构设计参数的确定  45-46
  §3-3 应力吸收层对沥青路面结构层内力的影响分析  46
  §3-4 不同结构组合力学分析  46-55
    3-4-1 路表弯沉  46-49
    3-4-2 竖向压应力  49-50
    3-4-3 水平拉应力  50-52
    3-4-4 剪应力  52-55
  §3-5 重载对路面结构的影响  55-63
  §3-6 柔性基层与半刚性基层沥青路面的比较  63-64
  §3-7 本章小结  64-66
第四章柔性基层沥青路面结构技术经济性分析  66-76
  §4-1 路面结构经济分析概述  66-68
  §4-2 沥青路面技术经济分析  68-75
    4-2-1 修建沥青路面材料单价  68-69
    4-2-2 路面结构形式比较方案及造价  69
    4-2-3 寿命周期经济分析  69-75
  §4-3 本章小结  75-76
第五章结论与展望  76-77
  §5-1 结论  76
  §5-2 展望  76-77
参考文献  77-79
致谢  79

柔性基层沥青路面结构设计研究

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