【摘 要】
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沥青路面材料具有明显的非线性特性,高温条件下的蠕变特性是导致路面损坏的重要因素之一,沥青路面的车辙与拥包等永久变形是沥青路面材料在车辆荷载重复作用下,产生流动变形
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沥青路面材料具有明显的非线性特性,高温条件下的蠕变特性是导致路面损坏的重要因素之一,沥青路面的车辙与拥包等永久变形是沥青路面材料在车辆荷载重复作用下,产生流动变形并不断积累形成的。实际运行中的车辆对路面有很大的动力效应,本文采用理论分析、数值模拟等方法对运动荷载下的路面应力变形时间效应进行分析。首先,详细介绍沥青混合料的结构特点,阐述了沥青路面车辙与拥包等现象产生的原因、形成过程和影响因素,分析了沥青混合料永久变形的特性,并采用Burgers模型对沥青材料的粘弹性变形进行分析。其次,以半刚性路面结构为研究对象,考虑沥青层的流变特性,分析垂直荷载与水平荷载共同作用下的路面结构变形,建立了三维力学计算模型,通过数值模拟分析讨论了匀速移动荷载下沥青路面层的受力特性及时程关系,比较分析了不同的粘弹性参数对于车辙形成的影响,得到了不同粘弹性参数下沥青路面层表面变形的时间规律。再次,针对不同的路面结构参数,计算分析了路面层变形在移动荷载作用下的响应,分析等幅循环荷载下各结构参数对路面车辙形成的影响。最后,分析了路面拥包形成的原因,建立了考虑沥青层流变特性及制动荷载作用下的力学计算模型,对路面内应力与变形随车速的变化过程进行了计算模拟,分析了匀减速车载下路面结构参数的改变对模型内应力与变形的影响,并对拥包的形成过程进行了循环荷载下的数值模拟。本文的分析结果可以为路面车辙与拥包问题的进一步分析提供理论参考。
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