水荷载耦合对沥青路面车辙变形影响的分析

"水-荷载耦合作用下的沥青路面车辙变形分析 (2013年) - 祁文洋, 李喆" 这篇论文深入探讨了水与荷载共同作用下对沥青路面车辙变形的影响。作者基于Biot理论，利用有限元数值模拟技术，对比分析了在水-荷载耦合作用与单纯荷载作用下的沥青路面车辙演变规律。 1. Biot理论的应用 Biot理论是一种用于描述流体饱和多孔介质中固相和流体相相互作用的理论，适用于分析沥青路面这种孔隙结构材料在受载时的行为。在此文中，该理论被用来考虑水分对沥青路面力学性能的贡献。 2. 车辙变形分析 分析结果显示，在水-荷载耦合作用下，沥青路面的车辙变形量和变形速度都比仅受荷载作用时要小。这意味着水分的存在能够在一定程度上增强沥青路面的抗变形能力。这可能是由于水分填充了路面的孔隙，增加了内部结构的稳定性。 3. 变形规律 论文指出，无论是在水-荷载耦合作用还是单独荷载作用下，车辙变形比与荷载循环作用次数之间存在对数关系，并且这个比例会随着荷载循环次数的增加而下降。这揭示了车辙变形随时间累积的动态特性。 4. 水的影响 水的存在对沥青路面的早期损坏有重要影响，如泛油、剥落和松散。孔隙水压力被认为是导致这些现象的重要因素，同时也可能加速结构性损坏的出现。然而，传统的弹性理论不能完全解释高温环境下的非线性变形，因此，Biot理论结合有限元模拟提供了一个更全面的分析框架。 5. 有限元数值模拟 通过有限元方法，论文能够模拟实际工况下的复杂受力情况，精确地评估水分和荷载如何共同作用于沥青路面，从而为优化路面设计和维护提供科学依据。 6. 实际应用价值 此研究对于提高沥青路面的耐久性和行车安全性具有重要意义，对于道路工程的设计和施工提供了理论支持，有助于预防和减轻因车辙变形引发的交通安全问题。 该研究通过深入的理论分析和数值模拟，揭示了水-荷载耦合作用对沥青路面车辙变形的具体影响，为理解和改善沥青路面的性能提供了新的视角。