重載條件下瀝青路面結構復雜受力特征及力學響應研究.pdf

1、近年來，隨著經(jīng)濟建設的發(fā)展，我國的道路交通車輛狀況發(fā)生了深刻的變化，重載交通成為主干線路上的普遍現(xiàn)象；在此情況下，出現(xiàn)了高等級道路瀝青路面性能超常規(guī)衰減和早期損害的系列問題。而現(xiàn)有的路面結構力學計算模型與計算方法，無法對重載交通下瀝青路面主要病害類型進行力學機理的全面描述和合理解釋；對這一問題認識的不足，極大制約了該領域相關問題的深入研究。因此，研究建立重載條件下瀝青路面結構受力特性及力學響應的理論模型及其數(shù)值實現(xiàn)方法，成為當

2、前研究工作的當務之急。 論文首先在對現(xiàn)有資料整理和現(xiàn)場實際調查的基礎上，總結了當前我國道路交通車輛的基本狀況，分析了“重載”的含義和特點，提出了相應的代表性車型；選取重載交通典型路段進行路況調查，總結得到重載條件下瀝青路面結構的主要損害類型。 其次，論文從車輛-路面系統(tǒng)力學作用的角度出發(fā)，進行了合理簡化分解，提出從“車輛對路面的力學作用”和“路面結構力學響應”兩方面，利用“車輛豎向振動荷載模型”、“輪胎-路表接觸應力模型”以

3、及“路面結構力學響應模型”三子系統(tǒng)模型來分析重載交通車輛對瀝青路面結構的力學影響的研究技術思路，并對三個子系統(tǒng)模型分別進行如下研究： ①在對路面不平整度等因素合理簡化的基礎上，針對代表性車輛軸型，分別建立雙自由度和三自由度車載振動模型； ②在總結前人研究成果基礎上，提出不同車載狀況下的輪胎-路面三向接觸應力模型； ③基于彈性動力學的基本原理，利用坐標變換和多維Fourer變換技術，建立了能綜合考慮動態(tài)(振動)、移動、非均布三

4、向復雜受力的多層彈性層狀體系理論通用力學響應模型以及數(shù)值實現(xiàn)方法。 然后，利用上述三個子系統(tǒng)模型，對不同車載狀況下的瀝青路面結構受力特性及力學響應進行了深入廣泛計算，對比分析了重載交通車輛對瀝青路面的力學影響：同時，對相關的車載系統(tǒng)參數(shù)(軸載、軸型與車型、車速、輪胎胎壓等)及路面結構參量(面層模量、基層模量、結構組合等)進行敏感性分析?；谟嬎惴治鼋Y果，給出了重載條件下瀝青路面損害力學機理的合理解釋，并提出相關建議。 針對基