基于损伤理论的混凝土路面结构破坏机理研究

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1、分类号____________学号：1211230969.'ry：1'，、■»,*T.■Jir，f1L<{、>•_A*»*."***•>'...f•;.tJ'1'J'<-*•'/，''•*4、•：’wf1*'»*•,!'..•.广/■'V厂,、^fjf,•*/广，—《<、l:.•

2、■",.N.i一/jS•v面妥達统科技大#学位论文'基于损伤理论的混凝土路面结构*•ff^'3T*?ff»x.f—破坏机理研究_____f'fS'L.'f//•^v%*^作者庞鹏飞*i'：'■**t/fyA^I/.r•j1'!■f>■11*J^指导教师姓

3、名_刘俊卿教授申请学位级别__硕士专业名称工程力学论文提交日期2015.05论女答辩日期2015.06学位授予单位__函要璉痰斜妓火脅'.、.’■:-i■•-答辩委员会主席评阅人#瘦1乃声明本人郑重声明我所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中已经标明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人或其他人在其它单位已申请学位或为其它用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的所有贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。申请学位论文与资料若有不实之

4、处，本人承担一切相关责任。关于学位论文使用授权的说明本人完全了解西安建筑科技k学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；学校■*可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或者其它复制手段保存学位论文。(保密的论文在论文解密后应遵守此规定）本人授权中国学术期刊（光盘版）杂志社、中国科学技术信息研究所等单位将本学位论文收录到有关“学位论文数据库”之中，并通过网络向社会公众提供信息服务。因某种特殊原因需要延迟发布学位论文电子版，同意在□一年/□两年/□三

5、年以后，在网络上全文发布。（此声明处不勾选的，默认为即时公开）注：请将此页附在论文首页。西安建筑科技大学硕士学位论文基于损伤理论的混凝土路面结构破坏机理研究专业：工程力学硕士生：庞鹏飞指导教师：刘俊卿教授摘要近年来，公路在我国的发展非常迅速，公路上车辆行驶速度快，交通流量大，超载情况普遍。因此公路对路面路基的要求严格。已超载车辆对路面的损伤成为路面损伤的因素之一，在车辆超载的作用下，路面的损伤破坏，成了工程界主要关注的问题。大量的研究表明，路面的受力过程往往伴随着损伤的发生，并且由于损伤力学在混凝土道路工程中的应用日益成熟，因此有必要在

6、研究中引入混凝土的损伤模型以贴合工程实际。与此同时，基层表现为明显横观各向同性特征。综上两点本文同时考虑了路基的横观各向同性和路面的混凝土损伤特性对道路性能的影响。本文在已有研究成果的基础上，将弹性损伤理论和横观各向同性理论与有限元方法相结合，建立了路面结构的三维仿真模型，同时考虑路基横观各向同性和路面的混凝土损伤的路面结构在动力荷载作用下的损伤，并研究了损伤度与路面刚度以及结构厚度的关系以用于优化路面设计。本文的主要研究内容如下：1、选取典型的混凝土路面结构为研究对象，该结构将路面从上到下分为面层、基层、底基层和土基层。针对不同结构层

7、的性质，研究贴合工程实际的本构关系，利用ABAQUS软件建立合理的三维有限元模型。2、混凝土路面的损伤破坏多数是因为车辆动力荷载造成的，故本文研究了交通荷载作用对路面造成的损伤以确定损伤发生位置以及损伤演化过程，研究表明，损伤位置以及损伤演化方向符合理论分析以及工程实际。3、本文首先通过比较不同超载量情况下的损伤因子，得出能够引起损伤的临界荷载。在此荷载基础上，改变不同结构层的结构刚度以及结构厚度，对得出的损伤因子进行分析比较，得出最优的路面结构，以用于指导路面设计。本文研究表明，各个结构参数的优化都可以改善路面的损伤破坏情况，其中面层

8、厚度的变化对损伤因子的影响最为明显。在工程中为取得较好的经济效益，本文建议应首要考虑采取合理的面层厚度设计。西安建筑科技大学硕士学位论文关键字：混凝土路面结构；横观各向同性；混凝土损伤；有限元分析西安建筑科技大学硕士学位论文IsotropicLayeredPavementStructurebyDamageTheorySpecialty:EngineeringmechanicsPostgraduate:PangPengfeiInstructor:Prof.LiuJunqingAbstractOverthepastfewyears,theh

9、ighwayhasbeendevelopingrapidly.Becauseofthehighspeedofvehicles,heavytrafficandthegeneraloverload,thereq