車輛荷載作用下埋管瀝青路面結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析.pdf

1、地下管道日趨密集已經(jīng)成為市政道路建設(shè)的新特點。管道存在造成的回填土壓實困難是埋管瀝青路面結(jié)構(gòu)破壞的重要原因之一。因此，研究車輛荷載作用下埋管瀝青結(jié)構(gòu)的破壞問題必須要先進(jìn)行力學(xué)響應(yīng)分析，而傳統(tǒng)的路面力學(xué)分析中將車輛荷載假定為雙圓均布靜態(tài)荷載，無法模擬輪胎-路面的交互作用過程中車輛荷載的非均布移動特性。
　　首先，基于車輛軸載實測結(jié)果的等效換算，確定本文的車輛荷載為豎向非均布移動荷載；基于彈性體系理論，建立車輛荷載作用下三維層狀瀝青路

2、面結(jié)構(gòu)瞬態(tài)動力分析有限元模型。確定了影響路面結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的因素；給出了路面結(jié)構(gòu)動力有限元求解方法、材料參數(shù)以及邊界條件；討論了車輛荷載的簡化及加載方式。
　　其次，研究有限元模型在車載作用下各結(jié)構(gòu)層的豎向、橫向、縱向以及豎向平面應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)的時程變化規(guī)律，得到路面最大壓應(yīng)力、路基最大壓應(yīng)變、底基層最大拉應(yīng)變、面層底面最大剪應(yīng)力是對埋管路面結(jié)構(gòu)影響最大的力學(xué)響應(yīng)指標(biāo)。
　　再者，對比分析靜載與動載、埋管與無管狀態(tài)下的力學(xué)響應(yīng)。

3、
　　最后，建立不同工況的有限元模型，應(yīng)用控制單一因素變化其他因素不變的研究方法，分析其在車輛荷載作用下，上述力學(xué)響應(yīng)指標(biāo)的變化規(guī)律。
　　結(jié)果表明，管道的存在改變了路基的局部剛度且影響范圍有限；傳統(tǒng)的靜力分析無法反映路面結(jié)構(gòu)響應(yīng)的波動性以及正、負(fù)交變特性；瀝青面層內(nèi)部存在復(fù)雜的拉、壓應(yīng)變；瀝青面層底部出現(xiàn)剪應(yīng)力與剪應(yīng)變集中現(xiàn)象；路面力學(xué)分析中應(yīng)考慮荷載的非均布移動特性；管道埋深、回填土彈性模量、車載行駛速度及管徑尺寸對路面