沥青路面动态粘弹性响应：三维有限元分析

"这篇论文是关于沥青路面动态粘弹性响应的分析，主要研究了在高速行车荷载下，沥青路面结构的动态响应及其影响因素。文章建立了一个三维动态粘弹性有限元模型，对路表弯沉进行了深入研究，并探讨了阻尼比、温度等变量对动态响应的影响。结果显示，弯沉峰值和出现时间与计算点与轮载距离有关，阻尼比主要影响振动衰减速度，而温度则同时影响弯沉峰值和衰减速率。动态分析与准静态分析对比表明，前者得到的弯沉峰值平均高出约12%，并且这一差异受横向距离影响。文章强调了考虑粘弹性和动态效应在沥青路面设计中的重要性。" 本文是工程技术领域的学术论文，关注的是沥青路面在动态荷载条件下的行为特性。沥青混合料因其粘弹性特性，在受到车辆行驶产生的动态载荷时，会表现出独特的响应。研究人员通过建立三维动态粘弹性有限元模型，模拟了沥青路面结构的动态响应，特别是路表弯沉的变化。在模型中，沥青被视为热粘弹性材料，而粒料基层和土基则被视为线弹性材料。 模型分析揭示了几个关键影响因素。首先，计算点与轮载的距离显著影响弯沉峰值的大小和出现时间，这表明路面的局部响应强烈依赖于荷载的位置。其次，阻尼比虽然对弯沉峰值影响较小，但却极大地影响了振动的衰减速率，阻尼越大，振动衰减越快。此外，温度是另一个重要因素，无论是弯沉峰值还是振动衰减速率，都随温度升高而加快衰减。这些发现对于理解和预测路面在不同气候条件下的性能至关重要。 对比动态分析和准静态分析，结果显示动态分析得到的弯沉峰值平均高出12%左右，这提示在考虑路面行为时，必须考虑到动态效应，因为它们可能导致与静态分析截然不同的结果。此外，弯沉峰值增加的百分比还受到横向距离的影响，这表明路面结构的动态响应是复杂且多维度的。 该研究强调了在沥青路面设计和评估中，必须采用动态粘弹性分析来更准确地理解路面行为，尤其是对于高速公路这样的高荷载环境。这不仅有助于改进现有的设计方法，也有助于提高道路的安全性和耐久性。