ANSYS模拟沥青路面车辙分析：GTM法优化设计研究

"沥青路面高温车辙仿真分析研究 (2013年) - 基于粘弹塑性理论的ANSYS有限元模型" 本文详细探讨了沥青路面在高温环境下的车辙问题，通过粘弹塑性理论和ANSYS软件建立了一个有限元模型，专门针对津滨高速公路改扩建工程中的沥青路面进行车辙分析。该模型对比了采用GTM法（一种优化设计方法）和传统的Marshall法设计的路面在车辙发展上的差异。 研究发现，GTM法优化设计的路面方案在抵抗车辙方面表现出优越性，能够有效延缓车辙病害的发生。车辙的主要形态表现为永久变形，其中绝对车辙占据了主导地位，而侧向隆起的贡献仅为4%。在沥青路面结构的深度范围内，车辙主要发生在距表面20厘米以内，尤其集中于4到10米的区域，这一部分的永久车辙变形占据了总变形的60%。 此外，作者还通过一系列的重载条件下的车辙模拟实验，对基于车辙等效的轴载换算进行了深入研究，提出了轴载换算系数为5.62。这为理解和评估不同载荷对路面车辙影响提供了重要的理论依据。 车辙问题在沥青路面中是一个关键的耐久性问题，它直接影响道路的使用寿命和行车安全。沥青路面材料的粘弹塑性特性使得其在高温和重复荷载下容易发生不可逆的变形，这也是车辙形成的主要原因。文章引用了赛德斯等人的研究，强调在考虑沥青混合料的力学特性时，需要综合考虑其在不同条件下的行为，包括线弹性、粘塑性和粘弹性等多阶段响应。 通过使用有限元模型，可以更精确地模拟路面在实际交通荷载下的应力分布和变形情况，有助于优化路面设计，提高路面的耐久性和抗车辙性能。同时，轴载换算系数的提出，对于路面设计和维护策略的制定具有指导意义，能帮助决策者更好地预测和控制因重型车辆行驶导致的车辙现象。 本文的研究对于沥青路面的高温车辙防治、路面设计优化以及交通荷载评估等方面提供了有价值的理论支持和实践参考，进一步推动了道路工程领域的科技进步。