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1、 学校代码 10530 学 号 201230131801 分 类 号 U416.2 密 级 公开 硕 士 学 位 论 文 双绞合钢丝网在沥青混凝土路面中的双绞合钢丝网在沥青混凝土路面中的应用研究应用研究 学学 位位 申申 请请 人人 徐勣辉 指指 导导 教教 师师 尹久仁 教授 学学 院院 名名 称称 土木工程与力学学院 学学 科科 专专 业业 一般力学与力学基础 研研 究究 方方 向向 新材料力学行为与设计 二零一五年五月三十日 Research on Application of Double Twisted Steel Wire Mesh in Asphalt Concrete Pave
2、ment Candidate Xu Jihui Supervisor Professor Yin Jiuren College Civil Engineering and Mechanics Program General and Fundamental Mechanics Specialization Mechanical Behavior and Design of Materials Degree Master of Engineering University Xiangtan University Date May, 2015 湘潭大学湘潭大学 学位论文原创性声明学位论文原创性声明
3、本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存
4、和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 I 摘摘 要要 随着我国公路建设的迅速发展， 沥青混凝土路面中出现病害的情况也越来越常见， 而开裂是沥青路面最主要的病害问题。 沥青路面中铺设双绞合钢丝网能够在开裂断面形成一层具有拉伸增强能力的保护层，使其具有一定的抗拉弯能力，有效抑制裂缝的扩展， 从而减小沥青混凝土路面的病害程度。 由于裂缝尖端存在着应力集中现象，传统的弹性层状体系理论已无法解决裂缝的扩展问题。 为了研究双绞合钢丝在沥青混凝土路面中的防裂机理， 有必要对加筋后沥青混凝土路面结构进行力学分析。本文通过运用有限元软件 A
5、BAQUS，建立基于平面应变问题的路面结构二维有限元模型， 应用截面积等效的方法将双绞合钢丝网等效成薄钢板， 分析基层无贯穿裂缝和有贯穿裂缝时双绞合钢丝沥青混凝土路面在车辆荷载作用下的应力和变形情况，以及加双绞合钢丝与未加双绞合钢丝、双绞合钢丝置入沥青层不同位置时路面结构应力、应变变化。 通过分析可知， 在基层未开裂时， 双绞合钢丝的加入可以增大沥青混凝土路面的抗剪切能力，有效的减少各处的位移、应力，对路面结构是有利的，起到了加强路面的作用。 由于双绞合钢丝能承受较大的拉应力， 从而使开裂断面能够承受一定的弯拉作用。 当基层存在贯穿裂缝时， 双绞合钢丝在裂缝处存在局部增强约束作用， 使得裂缝的
6、张开变形减少， 裂缝尖端处的应力集中得到一定程度的改善。并且加双绞合钢丝后能够改善路面结构中的应力分布，减小变形，加双绞合钢绞丝位置的变化也对路面应力的分布有重要影响。 关键词关键词：双绞合钢丝；沥青混凝土路面；有限元；基层贯穿裂缝 II Abstract With the rapid development of highway construction in China, the situation that diseases appear in the asphalt concrete pavement is increasing, in which cracking becomes t
7、he main issue. In order to inhibit the crack propagation and reduce the disease of asphalt concrete pavement, double twisted steel wire mesh is added into the asphalt pavement. And then protective layer is formed, which raise tensile and bending strength of cracking section. Due to the stress concen
8、tration of crack tip, the traditional theory of elastic layered system cant solve the crack extension issues. In order to study the anti-cracking mechanism of double twisted steel in the asphalt concrete pavement, it is necessary to analyze the reinforced asphalt concrete pavement. With the applicat
9、ion of ABAQUS, 2D model of pavement structure is established based on plane strain problem. According to the section equivalent method, double twisted steel mesh is regarded as sheet steel. Different stress-strain results are analyzed under different conditions, such as the vehicle load of whether e
10、xisting base transverse cracks, whether adding the double twisted steel and adding the double twisted steel in different locations of asphalt layer. When the base isnt cracked, double twisted steel can not only add the anti-shear ability but also reduce the displacement and stress of asphalt concret
11、e pavement through analysis. Therefore, it can strengthen the pavement. Because double twisted steel can burden great tension stress, the cracking section can burden certain flexural tensile effect. When transverse cracks exist in the base, double twisted steel can locally reinforce restriction effe
12、ct in cracks, reduce the stress concentration of crack tip and opening deformation of cracking. When adding the double twisted steel, the pavement is improved and the deformation is reduced. The location change of double twisted steel mesh also affects the stress distribution of surface. Keywords: Double Twisted Steel Wire; Asphalt Concrete Pavement; FEM; base transverse crack III 目目 录录 第 1 章 引言 .1 1.1 技术背景及研究意义 .1 1.2 国内外研究现状 .2 1.2.1 土工合成材料的研究现状 .2 1.2.2 双绞合钢丝网在沥青路面的应用研究现状 .4 1.2.3 双绞合钢丝沥青路面数值仿真分析研究现状 .7 1.3 本文研究内容 .8 1.4 本文研究技术路线和研究意义 .9 1.4.1 本文研究技术路线 .
