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文档简介

沥青路面结构应力分析 沥青路面结构应力分析 1 垂直荷载作用下线弹性分析2 单向水平荷载作用下线弹性体系分析3 非线性弹性分析4 应力计算系统 1 垂直荷载作用下线弹性分析 1 1古典力学平衡方法 1 麻省公式 2 Downs公式 3 Gray公式1 2布辛尼斯克方法1 3线性弹性层状体系理论方法 1 1古典力学平衡方法 古典力学平衡方法是以简单的力学平衡原理为基础 假定汽车轮载为集中荷载或圆形均布荷载 以某一分布角通过路面传到路基顶面 如荷载强度满足路基容许承载力的要求 即达到静态平衡 并依次进行路面结构设计 麻省公式 此方法是假定汽车是一个集中荷载P 荷载以45度角通过碎石基层分布于边长为2倍碎石层厚 h 的土基上 即 q为土基承载强度 KN P为集中荷载 Downs公式 此方法认为荷载在路面层内的传布为垂直方向成某一分布角为的圆锥上 所以当传到土基层顶面时压力分布于一个圆形的面积上而不是正方形 但仍假定汽车荷载为集中荷载 公式如下 q为土基承载强度 KN P为集中荷载 KN q为土基承载强度 P圆形均布荷载总和 Gray公式 1 2布辛尼斯克方法 在道路工程中 一般将路基视为弹性半空间体 采用弹性理论的方法来分析路基在各种荷载条件下的应力和位移 布辛尼斯克方法是1978年由布辛尼斯克对弹性半空间体表面作用一垂直集中力时的应力和位移分布问题的解答 又称为辛氏课题 应用至今 应力表达式如下 1 3线性弹性层状体系理论方法 1 3 1 线弹性理论基本假设各层材料为连续的 完全弹性的 均匀的 各向同性的 符合弹性虎克定律 最下面一层在水平方向和垂直方向为无限大 其上各层厚度为有限 水平方向为无限大各层在水平方向无限远处及最下一层无限深处 其应力 形变和位移为零 层间接触面假定为完全连续的或部分连续或完全光滑的不计各层材料的自重 1 3 2 计算图示 1 3 3基本求解 1 几何方程 应变与位移关系 2 物理方程 1 3 3基本求解 3 平衡微分方程 4 变形协调方程 第一应力不变量 1 3 4应力函数法 Love函数法 设应力函数并给定将上述公式代入平衡微分方程和变形协调方程式后可转化为重调和方程 即 如果应力函数是重调和方程的解 则能满足平衡微分方程和变形连续方程 并可由公式 10 求得应力分量 再由物理方程求得应变分量 位移分量可由下公式求得 2单向水平荷载作用下线弹性体系分析 洗露蒂课题水平集中力作用下弹性半空间体的应力和位移解 由洗露蒂于1982 1988年求的 假设在弹性半空间体表面上作用一水平集中力 见图画图 洗露蒂解答如下 2 1洗露蒂课题 2 1洗露蒂课题 单向水平分布荷载作用下弹性空间体的应力分析分为弹性半空体表面上作用有任意单向水平分布
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