重载车辆作用下普通水泥混凝土路面破坏机理研究
Research on Damage Mechanism of Ordinary Cement Concrete Pavement under Heavy-duty Vehicles
水泥混凝土路面凭借其造价低,易获得,同时抗高温以及刚度大,承受荷载能力强,使用后期维修费用低等优点,在我国得到了迅速发展,但水泥路面的早期破坏现象相当严重.目前国内行驶车辆部分属于超载超限的重载车辆,车轮作用于路面时,水泥混凝土路面结构内部时刻应力、应变大小、方向均为未知,利用常规设计手段的得出的路面结构已无法适应现今环境下的重载车辆要求,因此需要对重载车辆与普通水泥混凝土路面的作用机理进行深入研究.本文利用自主研发的三轴加速度测试仪测得车辆轮轴竖向加速度值,并加以分析得出车辆动荷载作用规律,同时设计了一种基于大型MTS试验机模拟车辆重荷载的道路结构模型试验方式.通过MTS作用压头设计,以及作用荷载与接地面积及接地压强的关系确定MTS模拟车辆重荷载的可行性,以典型刚性路面、半刚性基层路面结构为研究对象进行路用材料配合比试验,根据建立的路面结构模型,采用大型MTS设备进行了水泥混凝土路面重荷载作用下路面板内部应力、应变响应试验,得到重荷载作用下不同荷位处的应变数据,给出重荷载作用下水泥混凝土路面内部应力变化规律,并通过ABAQUS软件建立水泥混凝土路面三维有限元模型,进行仿真分析.从实测应变数据规律与三维有限元模型数据综合分析对比入手,给出典型水泥混凝土路面早期破坏的一般规律:动荷载加大了车辆对路面的作用,起到变相增加荷载的作用,这种作用对于水泥路面的损坏是极大的,是导致水泥路面破坏的根本原因.
- 作者：
- 田森
- 学位授予单位：
- 山东交通学院
- 专业名称：
- 交通运输工程(专业学位)
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2019年
- 导师姓名：
- 胡朋；王立明
- 中图分类号：
- U418.6
- 关键词：
- 模型试验；大型MTS试验机；重荷载；仿真分析；三轴加速度
- model test; large MTS testing machine; heavy load; simulation analysis; triaxial acceleration;