设置应力吸收层路面结构应力分析,本论文可用于应力论文范文参考下载，应力相关论文写作参考研究。
应力论文参考文献：
摘 要：现阶段对于旧水泥混凝土路面维修改造的主要方法及手段是在其上加铺一层沥青面层,而由于车辆荷载的长期作用,反射裂缝的出现及扩大成为目前路面结构最为关键的问题.根据国内外已有的对于防止反射裂缝的研究成果,拟采用在旧水泥混凝土路面及沥青加铺层之间加入应力吸收层来减缓反射裂缝带来的危害.本文运用有限元分析软件建立加入了应力吸收层的路面结构的有限元模型,通过在模型上加载车辆荷载来模拟路面结构的实际受力情况,再通过有限元分析软件的后处理得出路面结构应力随时间的变化规律.通过对加入不同厚度的应力吸收层的路面结构的应力结果进行分析和对比发现,应力吸收层减缓反射裂缝的产生和扩展的最合理厚度为2 ～4 cm.
关键词：应力吸收层；路面结构；反射裂缝；应力；厚度
中图分类号：S773.2：U416.2
文献标识码：A
文章编号：1001-005X（2015）04-0123-04
目前,我国的道路正处于飞速发展的阶段,公路里程在逐年增加,截止到2012年底,我国的公路总里程已达423.8万km.公路运输在国民经济中扮演了越来越重要的角色.但随着我国经济社会和科学技术的发展,人们对交通的需求和期望在不断提高.交通量的剧增,车辆轴载的加重,车速的提高都对路面结构有了更高的要求,路面结构的强度、刚度、稳定性、耐久性都需要有相应更大的提高.同时,已建公路的维修和养护随着道路使用年限的增加也显得尤为重要.但正是由于道路使用要求和实际路面状况的不匹配,出现了破碎、裂缝、坑槽、车辙等病害.也正是因为这些病害的出现,严重影响了道路的使用性能,同时对行车安全也构成威胁.因此,对于这些道路病害的防治也就成为如今道路建设和维护的主要任务.而对于其中的路面反射裂缝的防治,目前国内外普遍采用的一种方法是在旧水泥混凝土路面和沥青加铺层之间加入应力吸收层.对于应力吸收层,其组成材料的弹性模量很低,使得其柔性很好,在车辆荷载作用下,其能够吸收部分由旧水泥混凝土路面裂缝处所产生的应力,减缓了应力集中现象,从而对反射裂缝起到缓冲的作用.然而应力吸收层过薄,其减缓反射裂缝的效果不佳,反射裂缝会很快传至路面最上层；应力吸收层过厚,则会破坏路面结构的整体性,影响路面的整体受力,其低弹性模量的优势反而会成为不足.为了更好的防治反射裂缝,对应力吸收层的合理厚度进行研究.
1有限元建模
1.1 基本假定
旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层容易产生反射裂缝,应力吸收层减缓反射裂缝的产生和扩展的研究重点是旧水泥混凝土路面裂缝处沥青加铺层的应力.对于裂缝而言,只有在很高的温度条件下才会出现粘弹性性状；而在大多数情况下,裂缝处都属于线弹性体系,因此避开次要因素,考虑主要因素,将整个路面结构假定为线弹性体来研究.
在施加车辆荷载时,为了使整个路面结构整体受力,将路面结构假定为层间连续.为了使所建模型更加接近路面结构的真实情况,假定地基底面为全约束,而对于地基的四个侧面则是将其水平方向的位移值约束为零.同时为了简化计算,这里忽略了路面结构本身的自重.
1.2 有限元模型
对于路面结构,采用三维八节点等参元实体模型,并赋予其材料参数,具体数值见表1.
在完成了对模型材料参数的赋予后,即可进行路面结构实体模型的建立.其中,为了使模型更符合实际情况,对于地基,采用扩大尺寸来模拟.同时对于主要研究对象反射裂缝而言,通过在旧水泥混凝土路面上设置无传力能力的1cm接缝来实现.具体建模尺寸及模型实例如图1～2所示.
在对已有路面结构实体模型进行网格划分之前,首先要对所建路面结构进行布尔运算,而进行布尔运算的目的就是要使整个路面结构实体模型成为一个整体,从而保证其在车辆荷载作用下整体受力.在这里,采用布尔运算中的粘结（Glue）对所建实体模型进行整合,使其各结构层均匀连续,符合假定要求.而后即可对实体模型进行网格划分生成有限元模型.对于网格划分,为了追求数据结果的精确性,采用划分细度为2的自由划分对路面结构的整体进行划分,划分结果如图3～4所示.
1.3 路面结构车辆荷载
由于要对路面结构进行动力学分析来符合路面的实际情况,采用瞬态动力学的方法对其进行研究.对于该路面结构上所施加的车辆荷载采用标准轴载BZZ-100,即双轮单轴载为100kN.每个车轮的作用面上的荷载均等效为18.9cm×18.9cm的正方形均布荷载,其接触面积为357.21c㎡,且每侧两个车轮的间距为32cm,两侧轮隙间距为182cm,其具体的模型尺寸如图2所示.
2 路面结构应力分析
2.1 沥青加铺层顶面应力
沥青加铺层顶面是和车辆荷载直接接触的路面结构层,其受到车辆荷载的影响最大,由此产生的病害也最多,其直接影响到路面行车的舒适和安全；然而对于反射裂缝而言,其传至沥青加铺层顶面的时间也最长.所以对于它的应力分析尤为重要,具体分析过程如图5所示.
从图5可以看出,对于车辆荷载作用下的沥青加铺层顶面的最大拉应力,其随着应力吸收层厚度的增加（从1～7cm）在不断变小,但其只从0.500MPa减少至了0.483MPa,减小的幅度只有3.39%,可见应力吸收层厚度的增加对于减少沥青加铺层顶面的最大拉应力的效果不明显.
沥青加铺层顶面应力随吸收层厚度的变化如图6所示.
从图6可以看出,对于沥青加铺层顶面的等效应力,随着应力吸收层的厚度由1cm增加到7cm,其自身的值则由0.300MPa减少到0.261MPa,减少了12.58%.虽然较沥青加铺层顶面的最大拉应力减少的幅度有了一定增加,然而幅度仍然不大,即增加应力吸收层的厚度对于减少沥青加铺层顶面的等效应力的作用仍然不大.
沥青加铺层顶面应力Tmax缸随吸收层厚度的变化如图7所示.
结论：关于对写作应力论文范文与课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文剪应力和切应力的区别论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料下载有帮助。
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