[硕士]沥青路面裂隙水压致裂研究

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内容简介

　　[硕士]沥青路面裂隙水压致裂研究　　学科专业:道路与铁道工程　　授予学位：硕士 　　学位授予单位：东南大学　　学位年度：2010　　 沥青路面水损害问题是沥青路面损毁常见病害之一，已经引起道路工作者的广泛关注。在行车荷载作用下，车轮压迫路表面水通过各种路面裂隙进入结构内部，在对结构材料进行冲刷的同时，裂隙内部形成的脉动水压力沿裂缝传播，导致裂隙进一步扩展、贯通，最后使得沥青路面结构破坏。本文针对沥青路面水损害问题，综合运用水动力学、断裂力学和路面力学理论以及数值模拟方法，从脉动水压力在沥青路面裂隙内传播入手，分析了沥青路面裂隙在水脉动压力作用下的特性，利用相关理论和已有文献，数值模拟了不同情况下的脉动压力的传播规律:得到了脉动水压力作用下裂纹尖端应力强度因子的计算公式;通过建立路面三维计算模型，模拟计算了路面结构参数、行车速度、裂纹参数等对裂纹扩展的影响。主要研究包括以下方面:　　 1.考虑车载作用下裂隙水流脉动特性，引入瞬变流模型分析了沥青路面裂隙内脉动水压力波的传播规律，得到了脉动水压力最大均方根值与行车速度之间的关系，并对不同工况下脉动压力波的传播进行数值模拟;　　 2.分析了沥青路面结构中裂纹中的水的作用及类型;根据裂纹面水压力的分布特点，基于断裂力学相关知识，进行水压力作用下裂纹尖端应力强度因子计算公式的改进推导，并进行相关算例分析;　　 3.建立含水裂纹的沥青路面三维计算模型，模拟计算了不同沥青路面结构层组合、行车速度、裂纹参数等对裂纹尖端应力强度因子的影响，并与无水条件下的应力强度因子相对比，分析水对沥青路面裂纹扩展的影响。

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