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1. 研究目的与意义

半刚性基层沥青路面在我国高等级路面中占有很大比重，具有强度高、刚度大、水稳定性好等优点，与传统的柔性基层沥青路面相比，无论在力学特性、破坏模式上都存在明显差异。由于该路面造价较高，在我国，每年重型货车引起的半刚性沥青路面疲劳损伤维保费用非常可观，因此，分析重型货车轮胎动、静载荷共同作用下半刚性沥青路面的动态响应，进而预测路面疲劳破坏寿命具有重要意义。

本课题拟依据半刚性基层沥青路面的粘弹性特点，采用ANSYS软件构建半刚性沥青路面有限元模型，在综合考虑半刚性沥青路面粘弹性和轮胎随机载荷动态性、移动性的基础上，分析随机载荷作用下的路面响应，并对道路的疲劳破坏寿命进行预测。

2. 国内外研究现状分析

动态荷载作用下的半刚性沥青路面响应研究普遍采用理论分析与数值模拟方法相结合的方式。

国内学者对于道路仿真模型多局限于二维空间，而实际路面为三维条带状结构。我国现行路面设计方法采用垂直静载条件下双圆均布荷载作用的多层弹性理论。但是道路区别于其他土工建筑，其上的车辆荷载是以一定速度运动的，是一个典型的动力荷载。而在当前对动载影响的研究中，大多数只考虑受垂直力的作用，没有考虑切向摩擦力的影响。因此，有必要对受垂直荷载和切向摩擦共同影响下的路面进入深入分析。

可以看出，前人关于车轮动态荷载作用下路面动力响应的研究可以归结为三个特点：第一，将路面视为刚体，建立简化汽车模型，研究移动汽车产生的轮胎接地动力荷载；再建立路面-地基力学模型，以所得荷载作为输入，研究路面的响应。第二，将轮胎接地荷载简化为集中荷载，或均布圆形荷载、矩形荷载，路面简化为弹性、粘弹性地基或层状弹性地基上的梁/板模型，研究移动荷载下路面的动力响应。第三，建立简化汽车模型（1/4汽车模型、半车模型或整车模型），将路面模拟为支撑于弹性地基、粘弹性地基上的梁、板模型，研究汽车荷载作用下路面动力响应。而很少将重载汽车、路面（包括面层与基层）、路基体系联合起来，考虑重载汽车、路面和路基系统的动力相互作用，建立较为精细重载汽车－路面－路基动力简化分析模型是有必要的。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

（1）查阅文献，掌握半刚性沥青路面的特点、动态荷载作用下的响应研究方法和研究现状；

（2）学习ansys软件与半刚性基层沥青路面的粘弹性特点；

4. 研究创新点

采用ANSYS软件对半刚性沥青路面进行建模分析，降低研究成本。