RoadMesh加筋AC+PCC路面加铺结构的力学分析

【摘要】：针对旧水泥混凝土路面沥青加铺层普遍存在的反射开裂问题,通过引进新型RoadMesh路面加筋技术,采用三维有限元法对RoadMesh加筋AC+PCC路面加铺结构的力学响应进行数值模拟分析,比较加筋前后各力学分析指标的变化规律,从而对RoadMesh加筋机理进行深入研究。(1)通过分析AC+PCC路面加铺结构的工作特点,确定了路面结构力学分析的假设条件、考察指标和荷载模型,并建立了相应的三维有限元模型,据此进行了单元选择和网格划分,确定了路基竖向尺寸及最不利荷位。(2)通过选取合适的计算参数范围,根据正交试验设计安排了10因素9水平的正交试验计划表,进行了AC+PCC路面加铺结构的三维有限元数值模拟分析,比较了无筋条件下及RoadMesh加筋条件下AC+PCC路面加铺结构各参数变化对各力学响应的影响规律。结果显示,与未加筋相比,在因素和水平相同的情况下,RoadMesh加筋后,AC层底最大拉应力及最大剪应力、PCC板顶弯沉差与路表弯沉分别减小了26.23%-34.09%、16.65%～21.32%、8.87%～10.96%和1.06%-1.44%,表明RoadMesh加筋可以有效减小反射裂缝的产生和发展。(3)分别以RoadMesh、土工布和土工格栅为加筋材料,分析比较了不同筋材加筋对AC+PCC路面加铺结构各力学响应的影响规律。结果表明,与未加筋相比,RoadMesh、土工布和土工格栅加筋后,AC层底最大拉应力分别减小了30.99%、9.73%和13.77%,AC层底最大剪应力分别减小了19.47%、4.58%和9.30%,PCC板顶弯沉差分别减小了10.19%、2.55%和3.12%,弯沉值分别减小了1.25%、1.05%和0.81%。因此,RoadMesh加筋的抗反射裂缝能力明显优于土工布和土工格栅。总之,本文的研究为RoadMesh加筋AC+PCC路面加铺结构的进一步推广应用提供了科学依据。
【关键词】：RoadMesh 沥青加铺层 旧水泥混凝土路面 加筋 反射裂缝 三维有限元法 正交试验设计 力学分析
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U416.2