車輛荷載作用下埋管瀝青路面結構動力響應分析.pdf

1、地下管道日趨密集已經(jīng)成為市政道路建設的新特點。管道存在造成的回填土壓實困難是埋管瀝青路面結構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構的破壞問題必須要先進行力學響應分析，而傳統(tǒng)的路面力學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、面結構瞬態(tài)動力分析有限元模型。確定了影響路面結構力學性能的因素；給出了路面結構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構層的豎向、橫向、縱向以及豎向平面應力應變響應的時程變化規(guī)律，得到路面最大壓應力、路基最大壓應變、底基層最大拉應變、面層底面最大剪應力是對埋管路面結構影響最大的力學響應指標。
　　再者，對比分析靜載與動載、埋管與無管狀態(tài)下的力學響應。

3、
　　最后，建立不同工況的有限元模型，應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，上述力學響應指標的變化規(guī)律。
　　結果表明，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構響應的波動性以及正、負交變特性；瀝青面層內(nèi)部存在復雜的拉、壓應變；瀝青面層底部出現(xiàn)剪應力與剪應變集中現(xiàn)象；路面力學分析中應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