實(shí)測輪載下隧道復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)力學(xué)響應(yīng)分析.pdf

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1、第30卷第3期土木工程與管理學(xué)報(bào)V0l_30No.32013年9月JournalofCivilEngineeringandManagementSep.2013實(shí)測輪載下隧道復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)力學(xué)響應(yīng)分析黃./業(yè)、1,2,胡小弟,李小青(1.華中科技大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院,湖北武漢430074;2.廣東省長大公路工程有限公司,廣東廣州511431;3.武漢工程大學(xué)環(huán)境與城市建設(shè)學(xué)院,湖北武漢430073)摘要:隧道內(nèi)多采用復(fù)合式瀝青路面結(jié)構(gòu),這類路面結(jié)構(gòu)的基層強(qiáng)度高,傳統(tǒng)的圓形均勻分布荷載不適用于其瀝青結(jié)構(gòu)層內(nèi)的力學(xué)響應(yīng)分析;同時(shí),將剛性基層與瀝

2、青層之間以及瀝青層與瀝青層之間的接觸簡單地考慮為層間完全連續(xù)或完全光滑并不符合實(shí)際情況。本文利用三維有限元計(jì)算工具,在實(shí)測的輪胎一路面豎向接地壓力基礎(chǔ)上,充分考慮輪胎一路面作用的水平力以及層問界面摩擦特性,進(jìn)行隧道內(nèi)復(fù)合式瀝青路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的力學(xué)響應(yīng)分析。分析結(jié)果顯示:水平力對(duì)復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)路表的受拉有明顯影響;層間接觸條件對(duì)瀝青層底的受拉也影響顯著;綜合考慮瀝青層的受力狀態(tài),上下面層的模量越接近,瀝青層的受力狀態(tài)越佳等等。關(guān)鍵詞:復(fù)合式路面;實(shí)測輪載;力學(xué)響應(yīng);層間接觸條件;三維有限元中圖分類號(hào):U416.217文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):209

3、5-0985(2013)03-0024-05StudyonMechanisticResponsesinCompositeAsphaltPavementsinTunnelunderMeasuredTire-pavementContactPressureHUANGXing,HUXiao—di,LIXiao—qing(1.SchoolofCivilEngineeringandMechanics,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430074,China;2.GuangdongProvinc

4、ialChangdaHighwayEngineeringCoLtd,Guangzhou511431,China;3.SchoolofEnvironmentandCivilEngineering,WuhanInstituteofTechnology,Wuhan430073,China)Abstract:Thecompositeasphaltpavementstructureispopularinthetunnel,whichthestiffnessofbaselayersisveryhigh.Forthiskindofpavementstru

5、cture,circularuniformlydistributedwheel—loadisnotapplicabletothemechanicalanalysis;atthesametime,theinterracialbondingconditionbetweentheasphaltlayerandrigidbaselayerandbetweentheasphaltlayers,isnotcompliancetheactualsituationwhetheritwassimplyassumedfullybondedortotallyse

6、parated.Inthispaper,athreedimensionalfiniteelement(3D—FE)programwasutilizedformodelingthemechanisticresponsesintheasphaltlayersbysimulatingtwolayerinterracialbondingconditions,namelyfullybondedanddebonded(i.e.,thelayerseparatedbutstillconsideringfriction).The3D—FEmodelingi

7、ncorporatedactualmeasuredverticaltire—pavementcontactpressure(TPCP)andassumedhorizontalTPCP.Resultsofthesecomputationalmodelingarepresentedinthispaperandindicatedthat:(1)thehorizontalTPCPhasasignificanteffectonthetensilestrainonsurface;(2)theinterfacialbondingconditionspla

8、ysanimportantroleforthetensilestrainonthebottomofsecondAClayer;(3)comprehensiveconsiderin

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