车辆荷载作用对沥青路面破坏的研究

摘要

目前,各国对路面结构的设计均是以车辆静止载荷作用下的结构研究为对象。在车速较慢和车辆载荷较低的计算结果下所得结论是比较合理的,但是在较快的车速和较大的运动荷载,静力载荷模式与车辆正常行驶过车中对路面的实际作用力之间的差异就越来越大了。路面结构的动态行为远非静态行为所能描述。从我国建成通车公路的投入使用看来,路面工程完工验收时的弯沉值、平整度和抗滑性都能达到设计规范的要求,但是,在高速公路使用一段时间后,在大交通流量、重荷载的作用下,沥青路面普遍出现平整度和抗滑指教衰退较快、出现疲劳开裂、车辙、材料松散等情况。对于现有的结构静态设计理论和方法来说,这些早期的破坏是无法解决的。若是不能结合实际情况从车辆动荷载出发来研究路面破坏机理,那么将会在路面设计和养护方面造成一些盲目性。
　　当路面早期有破坏会使得车辆在行驶时不安全和不舒适,这样会加大车辆的震动,而振动使车辆荷载进一步破坏路面。车辆与路面是一个相互耦合的系统,要研究路面结构的动力响应就不能抛开车辆动力学的研究。目前,车辆动力学与路面动力学在各自的领域都取得了大量的研究成果,但是如何把符合实际的运行情况与车辆模型与路面结构模型相结合起来还没有得到突破,是一个有待我们解决的实际课题。
　　基于上述所讲,建立实际的车辆-路面相互作用模型来研究沥清混凝土路面破坏机理是本论文的研究目的。从应用研究的角度看,在当前我国高速公路建设持续高速发展的形势下,如何更好的从实际出发去解决路面的早期破坏、提高路面结构的耐久性的问题。将使得本论文的研究具有重要的理论意义和工程应用价值。

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第1章 绪论

1.1课题研究的目的和意义

1.2 车辆荷载对沥青路面作用的研究的现状与发展

1.3本文研究的主要内容

第2章 车辆动荷载对沥青路面破坏形式和路面的性能评价

2.1车辆动荷载对沥青路面破坏形式

2.2 柔性路面使用性能的评价

2.3 本章小结

第3章 车辆荷载的研究

3.1 车辆的类型和轴型

3.2 车辆的重力作用

3.3 行车的动态影响

3.4 车辆动力荷载的特性分类[14]

3.5 双自由度车辆模型振动方程的建立

3.6 振动方程的求解

3.7 本章小结

第4章 沥青路面结构分析的基本理论

4.1 沥青路面分析的基本理论

4.2 沥青路面设计的简要概述

4.3 动荷载作用下沥青路面的有限元分析

4.4 本章小结

第5章 动荷载作用下沥青路面的响应分析

5.1 沥青路面在动态荷载作用下的瞬态动力学分析

5.2 ANSYS软件介绍、单元的选择、模型的建立

5.3 计算结果的分析

5.4 本章小结

第6章 结论

参考文献

致谢

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