基于能量耗散原理確定瀝青路面瀝青層最小厚度.pdf

1、在我國，瀝青路面結(jié)構(gòu)是十分典型的路面結(jié)構(gòu)形式，但通常在運(yùn)營不到幾年就容易出現(xiàn)車轍等破壞，嚴(yán)重影響路面行駛性能。在美國，全厚式瀝青路面是常見的路面結(jié)構(gòu)形式，但車轍現(xiàn)象卻相對較少。故本文從能量分析的角度出發(fā)，在能量耗散的基礎(chǔ)上，分析瀝青層厚度對永久變形的影響，并利用塑性耗散能與瀝青層厚度的關(guān)系確定最小瀝青層厚度。本文研究的主要內(nèi)容包括：荷載作用過程能量轉(zhuǎn)換分析、有限元模型建立、最小瀝青層厚度確定方法和影響因素分析以及永久變形的變化規(guī)律。

2、r>　　從理論角度分析荷載作用路面過程中的能量轉(zhuǎn)化，在分析之前提出假設(shè)，包括荷載作用過程不產(chǎn)生熱能和動能，邊界條件設(shè)置以及層間接觸條件等。根據(jù)外力做功的基本公式推導(dǎo)出豎向荷載和水平荷載耦合作用時施加的能量，然后根據(jù)路面結(jié)構(gòu)層產(chǎn)生的變形推導(dǎo)出路面結(jié)構(gòu)層吸收的能量。最后簡單介紹了如何求解路面結(jié)構(gòu)層的應(yīng)力、應(yīng)變和位移。
　　利用Abaqus有限元軟件，建立三維路面有限元模型，包括路面結(jié)構(gòu)類型選擇、材料參數(shù)確定、荷載作用形式、荷載作用時間

3、、路面結(jié)構(gòu)幾何模型確定、邊界條件設(shè)置、網(wǎng)格劃分方法以及有限元模型驗證。其次計算了一次荷載作用下瀝青路面能量以及永久變形隨時間的變化規(guī)律，并對耗散能與永久變形的關(guān)系進(jìn)行計算分析，得出蠕變耗散能和塑性耗散能與瀝青路面的永久變形存在直接關(guān)系。然后計算了不同瀝青層厚度下能量與永久變形的變化規(guī)律。最后計算了當(dāng)瀝青路面不出現(xiàn)塑性變形的時候，蠕變耗散能與永久變形隨瀝青層厚度的變化規(guī)律。
　　在有限元模型的基礎(chǔ)上，利用塑性耗散能與瀝青層厚度的關(guān)系