半剛性路面動態(tài)荷載響應的分析研究.pdf

1、傳統(tǒng)的瀝青路面設計理論，是以靜荷載作用下的結構為研究對象，忽略了荷載的本質特性，在速度不大，車速較低的情況下基本上是合理的。然而，隨著道路瀝青質量的改善，車輛的速度得到很大的提高，靜力荷載模式與車輛行駛過程中對路面的實際作用力之間的差異越來越大，路面結構的動力學特性也遠非靜力學特性所能描敘。因此嘗試模擬計算行駛中的車輛對路面的動態(tài)響應是有必要的。 車輛實際行駛時對路面施加的荷載是一個隨機荷載，不但大小是變化的，位置也是變化的。而

2、在研究計算中要真實的模擬這個隨機荷載是比較困難的，前人的研究都是對其進行簡化，取動荷載的兩個特性(動力性、移動性)中的一個進行分析研究。 本文應用三維有限元動力學的基本方法，分別考慮動荷載的兩個特性，把動荷載簡化為波動荷載和移動荷載，模擬計算了半剛性路面在不同行駛車速和不同軸載下的動態(tài)響應，并且對傳統(tǒng)的瀝青路面設計指標進行了分析。 分析的結果表明：路面的疲勞破壞是動載引起的水平正向應力、水平側向應力和豎向應力共同作用的結

3、果，水平正向應力的交變變化是使路面產(chǎn)生疲勞破壞的主要因素，水平側向應力的作用也不可忽視；瀝青混凝土層的破壞主要是它存在大量剪切應力所致；半剛性基層和半剛性底基層的水平正向和水平側向多處于受拉狀態(tài)，最大水平正向拉應力和最大水平側向拉應力都發(fā)生在半剛性底基層的底部，半剛性路面的疲勞破壞首先是從半剛性底基層開始的。車輪與路面相互作用的切向力和側向力對瀝青面層的剪切應力影響較大，對半剛性路面的彎沉沒有影響，對半剛性路面的彎拉疲勞破壞影響甚微。而