长沙绕城高速公路路基动态参数研究

摘要

国内外相关研究表明，路基土在静荷载作用下能保持稳定，但在交通动荷载的重复作用下，其强度将逐渐降低，变形随之发展，然后出现各种病害，导致线路功能降低甚至破坏。而AASHTO试验研究表明，车辆动荷载对路面结构的损坏比相应的静荷载要大的多，交通荷载加载作用在路面上与静荷载情况迥异，为此，有必要研究路基路面的动力响应，并引入先进的检测手段，提出路基动强度的控制指标。
　　 本文以长沙绕城高速公路为研究对象，选取三个典型路基段为试验对象（低填方路基、一般路基与半填半挖路基），以贝克曼梁、承载板和动力加载检测设备FWD在路基上进行对比试验，通过相应的数据分析与计算，得出了相应的弯沉相关系数和转换公式，FWD测得的弯沉精度较高。通过试验数据发现直接在土基上测试得到的弯沉变异系数较大，本文引入弯沉盆面积指标得到相应的FWD动态弯沉修正公式，并通过前后修正的数据对比分析，发现效果较为明显。路基的回弹模量通过相应的弯沉数据计算得到，得出三种路基条件下的路基回弹模量相关系数和转换公式。
　　 路基土的动力破坏标准决定了路基动强度的控制方法，本文采用动变形的控制方法。针对前面的三种典型路基，并参考前面试验得到的路基土的力学指标及动态参数，应用ANSYS有限元软件建立相应的模型，其路面结构参数均为动态参数，设计不同的对比路基工况，得到相应的路基条件下的动力响应。然后应用动强度控制方法计算得到三种路基条件下相应的动强度控制指标，这些动态指标均可用FWD测试得到。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 问题的提出

1．2 国内外研究现状

1．3 本文主要研究内容

第二章 路面结构动态检测技术及路面材料的动态参数

2．1 应力波波速测试技术

2．2 力阻抗法测试技术

2．3 FWD测试技术

2．4 路面材料的动态参数

2．5 本章小结

第三章 长沙绕城高速公路土基现场动静弯沉对比试验研究

3．1 现场贝克曼梁弯沉试验及其数据分析

3．2 现场FWD弯沉试验及其数据分析

3．3 三种典型路基条件下的FWD和BB法的弯沉对比分析研究

3．4 土基动态弯沉综合修正系数研究与探讨

3．5 本章小结

第四章 长沙绕城高速公路土基动静模量关系研究

4．1 路基的动静模量研究

4．2 长沙绕城高速土基动静回弹模量及其数据分析

4．3 长沙绕城高速土基动静回弹模量对比分析研究

4．4 本章小结

第五章 交通荷载作用下高速公路动力响应有限元模拟及路基动强度研究

5．1 土的动力破坏标准

5．2 路基动强度控制方法

5．3 交通荷载作用下高速公路的动力响应有限元模拟

5．4 本章小结

结论与展望

主要结论

展望

参考文献

致谢

附录A (攻读学位期间发表的论文目录)

附录B