動載作用下土工格柵加筋路面的有限元分析.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展,公路交通在國民經(jīng)濟和人民生活中發(fā)揮著越來越巨大的作用,是衡量一個國家經(jīng)濟實力和現(xiàn)代化水平的重要標志之一。但隨之而來的是路面損害越來越嚴重,無論是新建的柔性基層瀝青路面,還是舊水泥混凝土加鋪瀝青路面,車轍裂縫等問題都是影響路面使用性能的重要因素。為改善路面使用性能和提高承載能力,延長服務年限,必須采取一定的保護措施。土工格柵層的加入,使得瀝青混合料內的顆粒位移受到均勻的限制,極大地減小了在荷載作用下混合料內部的

2、應力集中程度,提高了瀝青層的抗疲勞特性,延緩了裂縫的發(fā)展,推遲了結構的破壞。目前國內外對動力荷載作用下格柵加筋路面的結構類型、設計方法方面的研究相對比較少,因此開展這方面研究是十分必要的。本文通過對動載作用下路面加筋層進行較為全面和深入的力學計算,分析其產(chǎn)生破壞的原因,進而提出防護措施,力圖借此為路面設計提供幫助。本文主要從事以下幾個方面開展研究工作:
　　 (1)利用線彈性力學原理,建立路面結構三維有限元模型,研究柔性基層瀝青

3、路面中格柵加筋層所處位置變化對瀝青路面力學性能的影響,得出土工格柵位于面層1/3時效果最好,格柵模量越大則效果越好的結論。
　　 (2)探索格柵夾層在舊瀝青路面加鋪層結構中的最佳位置,用有限元軟件分析夾層位置對夾層上下瀝青加鋪層結構應力、應變影響的規(guī)律,得出舊瀝青路面加鋪層在動力荷載作用下的位移與應力大于均布靜力時的位移和應力的結論。
　　 (3)在前面分析的基礎上考慮舊水泥路面有、無裂縫以及加鋪層與舊水泥路的層間狀態(tài)等