基于CEL算法的瀝青路面動水壓力變化規(guī)律分析.pdf

1、由于動水壓力的存在造成瀝青路面水損壞現(xiàn)象，當(dāng)雨天有車輛行駛時，在車輛荷載、路表積水和道路三者共同的作用下產(chǎn)生了較大的動水壓力，然后動水壓力會把積水壓入瀝青路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部，除此之外由于車輛荷載在路面上反復(fù)的作用最終會導(dǎo)致瀝青路面水損壞現(xiàn)象的發(fā)生。路表的動水沖刷力造成路面負(fù)荷處出現(xiàn)瀝青膜剝離、礦料顆粒剝落，將導(dǎo)致渠化交通下產(chǎn)生轍槽。由于內(nèi)部孔隙水壓力的沖刷、泵吸、相互擠壓，壓迫自由水持續(xù)得流入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部，使路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)的孔隙率逐漸增大，路面

2、的結(jié)構(gòu)強度減弱，最終路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)的完整性遭到破壞，導(dǎo)致路面質(zhì)量下降，出現(xiàn)交通隱患。因此，研究動水壓力對分析瀝青路面的水損機理具有重要的意義。
　　本文以動水壓力作為研究目標(biāo)，使用ABAQUS軟件建立了簡化輪胎模型驗證輪胎使用的可行性，基于流固耦合理論，利用CEL的算法來進(jìn)行輪胎-水-路面的有限元建模，使三者更好的結(jié)合。通過改變輪胎滾動的速度(40km/h、60km/h、80km/h、120km/h)和水膜的厚度(5mm、10mm、

3、15mm)，在不同的情況下分析瀝青路面動水壓力變化的規(guī)律。結(jié)果表明，在不透水條件下，可以發(fā)現(xiàn)動水壓力與水膜厚度的關(guān)系是隨著水膜厚度的增加而增大，與行車速度的關(guān)系是隨著速度的增大呈現(xiàn)非線性增長。最后描述了瀝青路面的病害和路面損害的種類，瀝青路面病害的種類包括下沉、破裂、水損壞、車轍，并分析了它們各自的特性，進(jìn)一步建立了開裂的瀝青路面流固耦合模型，研究分析了瀝青路面不同裂縫寬度(3mm、8mm、15mm)情況下瀝青路面動水壓力的變化規(guī)律，結(jié)