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超载作用对冷再生沥青路面结构的影响及有限元分析毕业论文

万方数据 摘 要 本文针对车辆超载现象的日益严重性和冷再生沥青路面使用的日益广泛性,参考 有关规范和相关技术文献,通过有限元法模拟了冷再生沥青路面中的一种典型路面结 构,根据各结构层的弹性模量、密度、泊松比等物理参数,使用移动荷载进行加载, 对超载作用下各结构层尤其是冷再生层的动力特性进行对比分析并总结规律。 本文在绪论中介绍了冷再生沥青路面的国内外研究现状,并列出了本文的主要研 究内容和创新点;第二章介绍了相关的力学理论,为后面的分析打好理论基础;第三 章根据一种典型的冷再生路面结构和超载车辆接地面积及压强的计算建立有限元模型; 第四章具体分析了标准轴载时移动荷载作用下冷再生沥青路面各结构层的各向动位移、 动应力、动应变、水平动剪应力和横向动剪应力的动力响应;第五章的第一节,对不 同超载率作用下冷再生沥青路面各结构层的动力响应进行了对比分析,得出超载对路 面结构损伤的程度比在正常荷载作用下大得多,因此在部分特殊地区(比如采矿区) 的冷再生沥青路面设计中,有必要考虑车辆的超载因素,否则,容易使路面结构提前 遭到破坏,过早进入维修期。第五章的第二节,分别对不同超载率、不同冷再生层层 厚作用下冷再生沥青路面各结构层的动力响应进行了对比分析,建议在此种结构下冷 再生层层厚取 20~25cm 为宜,此时能够在确保路面性能的基础上节约材料,减少工程 造价。第五章的第三节,选取冷再生层层厚为 15cm,对不同超载率、不同行车速度作 用时冷再生沥青路面各结构层的动力响应进行了对比分析, 根据分析结果得出,从车速 提高使车辆的移动荷载对路面任一点的作用时间变短这个角度来说,车速的提高是有 利于路面的,从实际道路表面不平整、路面有积水或积雪、车辆行驶过程中制动、转 弯等偶然因素作用的情况下来说,车速增加使路面冲击动力增大,对路面结构极为不 利,建议对车辆限速。 最终结果表明,冷再生沥青路面具有良好的强度可以保证路面具有较高的承载力, 满足一般的路用性能要求。但是超载作用对冷再生沥青路面的影响是巨大的,在交通 管理中,应该对超载车辆进行严格的控制,以保证路面具有较好的行驶质量和较长的 使用寿命。本文为实践中冷再生技术的设计、施工提供了科学依据。 关键词:冷再生沥青路面,超载,有限元,动力响应 i 万方数据 Abstract The vehicle under overload is becoming more and more severity and cold regeneration of asphalt pavement is becoming more and more extensive. This paper reference about specifications and related technical literatures, through the method of finite element analysis program ANSYS, adopt a typical cold reclaimed asphalt pavement structure, according to the elastic modulus ,density, poisson’s ratio and other physical parameters of layers to establish a calculation model. Use moving load, analyzed and summarized the dynamic characteristics of each structure layer ,especially the cold regenerati

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