轮迹路面板合理几何尺寸研究

摘要

轮迹路是指在路基宽度范围内，只在行车荷载高频作用的轮迹带上铺筑一定厚度和宽度的路面材料所形成的道路。是一种适用于轻交通的道路结构形式，其特点是硬化面积小、环境破坏少、耐久性好、维护养护便捷、投资少。在国外，轮迹道路早有应用，但其仍无专门的设计理论与方法。为使研究更符合轮迹道路的实际工作情况，本文选择内蒙古自治区巴彦淖尔市蛮会地区的通村道路作为研究对象，对该道路进行长期的交通情况调查，掌握了大量轻交通地区的交通基础数据及情况，并运用所掌握的调查数据结合《公路水泥混凝土路面设计规范JTG D40-2011》对轮迹路面板合理几何尺寸经行深入研究
　　本研究主要内容包括：⑴轮迹路面板属于λ（长宽比）较大窄板，在偏载作用下易发生翻板破坏，针对轮迹道路特有的破坏形式进行了轮迹路面板的倾覆性问题研究，提出了合理的板宽设计方法。⑵通过阅读大量国内外关于轮迹道路和超薄混凝土道路的文献，对影响轮迹路面板应力分布和传导的主要因素进行筛选，运用ABAQUS有限元软件对筛选后的各影响因素进行有限元分析，得出各影响因素对路面板荷载应力的影响关系，以及多因素综合作用与路面板应力的关系。⑶在现有道路设计规范强制要求和路面材料性能充分发挥的基础上提出了合理的轮迹路面板几何尺寸。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究意义

1．3 研究现状

1．3．1 国外研究现状

1．3．2 国内研究现状

1．3．3 现状分析

1．4 主要研究内容

2 交通情况调查

2．1 调查路段选取

2．2 调查路段基本信息

2．3 调查方案

2．3．1 调查时间

2．3．2 调查内容

2．3 调查结果及数据统计

2．4 调查结果分析

3 有限元模型

3．1 薄板小挠度理论

3．2 轮迹路面板的地基假设

3．2．1 板与地基的联系假设

3．2．2 地基假设

3．3 水泥混凝土轮迹路面板的有限几何尺寸性质

3．4 有限元模型

3．4．1 有限元模型的建立

3．4．2 模型参数

3．4．3 单元划分

3．4．4 边界条件

4 轮迹路面板宽度确定

4．1 轮距分析

4．2 轮迹路面板倾覆性分析

4．3 侧向倾覆的有限元验证

5 轮迹路面板应力分析

5．1 最不利荷位确定

5．1．1 典型荷位选择

5．1．2 典型荷位计算结果

5．2 荷载应力分析

5．2．1 基层厚度分析

5．2．2 基层模量、轮迹板长、厚的影响分析

5．3 综合因素分析

5．3．1 板长、厚对最大主应力综合影响

5．3．2 板长、基层模量对最大主应力综合影响

5．3．3 模量、板厚对最大主应力综合影响

5．4 轮迹路面板合理尺寸计算

5．4．1 荷载应力计算

5．4．2 荷载疲劳应力计算结果

5．4．3 温度应力计算

5．4．4 温度应力计算结果

5．5 轮迹板合理尺寸确定

5．5．1 尺寸选择标准

5．5．2 综合应力γr(σpr+σtr)计算结果

5．5．3 合理尺寸确定

5．6 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

致谢

参考文献

附录A

附录B

附录C

作者简介