摘要
我国推行的沥青路面设计规范采用双圆均布静态竖向荷载来假设为路面上的行驶荷载，无法模拟具有非均布特征的车辆荷载和反映其对路面造成的影响。而整个公路材料由于其原料的组成、结构的比例构造等原因，使得公路材料具有明显的各向异性，且在荷载作用下的路面结构各区域、不同深度范围的动力响应都是有区别的。作为一种特定的各向异性表征，横观各向同性能保证较高效率且准确可行的运算方法并且可以更好的表征出路面结构行为差异。本文运用有限元数值分析的方法，主要从以下几个方面研究： (1)基于ABAQUS模拟子午线轮胎有限元模型，通过模拟子午线轮胎在竖向负荷及充气情况下与刚体路面间的作用历程，研究了轮胎?路面接触区在静态情况下的响应分布。然后在上述的前提下，模拟子午线轮胎动态转动的三种不同工况，较体系的分析研究了每个工况下轮胎-路面之间各向接触力学性能的分布规律，以及不同影响因素的改变对轮胎?路面的作用性能影响趋势和程度。? (2)建立横观各向同性路面结构三维有限元模型，研究了自由滚动时非均布移动轮胎荷载作用下横观各向同性面层沥青路面结构动力响应的空间分布和时程分布影响规律。分析不同横观各向同性系数对公路动力响应性能的影响，发现目前的公路规范在指标上考虑得偏危险。? (3)对比研究制动工况与自由滚动工况下路面结构内部各个层间关键点的动力响应。分析两种典型工况下路面各层的应力、应变及弯沉的动力响应情况差别，发现制动工况对路面面层水平向的动力响应有着显著影响。?
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