受凍融循環(huán)與汽車荷載的耦合作用，寒區(qū)公路路基病害機理復(fù)雜，嚴重影響道路結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性。本著作以寒區(qū)凍融路基土的力學行為、環(huán)境和動荷載耦合作用下路基性能的動態(tài)演化和變形特征為研究對象，綜合采用了室內(nèi)試驗、理論分析、現(xiàn)場測試、數(shù)值模擬等技術(shù)手段。第1章綜述了該領(lǐng)域的國內(nèi)外研究進展；第2～7章研究了凍融循環(huán)對路基土結(jié)構(gòu)性的影響和凍融路基土的靜動力學行為；第8～10章建立并驗證了汽車-路面-路基動力相互作用模型、水-熱-動力耦合有限元模型；第11章和第12章揭示了寒區(qū)公路路基的溫度、水分狀態(tài)，以及路基動力響應(yīng)和變形的動態(tài)演化特征。
本書可供道路工程、鐵路工程、機場工程等領(lǐng)域從事科研、設(shè)計的人員閱讀，并可作為高等院校相關(guān)專業(yè)的研究生和教師的參考用書。
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第1章 緒論
1.1 背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究進展
1.2.1 凍融循環(huán)后土的力學行為
1.2.2 交通荷載下路基路面動力響應(yīng)
1.2.3 交通荷載下路基永久變形
1.2.4 路基變形的容許值
1.3 本書主要內(nèi)容
第2章 凍融作用下路基黏土結(jié)構(gòu)演化特征
2.1 凍融循環(huán)試驗
2.1.1 土樣
2.1.2 試件制備
2.1.3 試件均勻性驗證
2.2 基于彎曲元的路基黏土模量演化規(guī)律
2.2.1 試驗概況
2.2.2 試驗方案
2.2.3 結(jié)果分析
2.3 基于CT的路基黏土密度演化規(guī)律
2.3.1 試驗概況
2.3.2 試驗方案
2.3.3 結(jié)果分析
2.4 小結(jié)
第3章 寒區(qū)飽和凍融路基黏土靜力特性
3.1 飽和凍融路基黏土的等向壓縮-回彈行為
3.1.1 試驗方案
3.1.2 結(jié)果及分析
3.2 三軸條件下飽和凍融路基黏土的靜力蠕變行為
3.2.1 試驗方案
3.2.2 結(jié)果及分析
3.2.3 雙曲線蠕變模型
3.3 飽和凍融路基黏土的應(yīng)變速率效應(yīng)
3.3.1 試驗方案
3.3.2 結(jié)果及分析
3.3.3 廣義雙曲線模型
3.4 小結(jié)
第4章 寒區(qū)非飽和凍融路基黏土靜力特性
4.1 試驗概況
4.1.1 試驗條件
4.1.2 試驗過程
4.2 結(jié)果及分析
4.2.1 圍壓的影響
4.2.2 壓實度的影響
4.2.3 含水率的影響
4.2.4 凍融循環(huán)次數(shù)的影響
4.3 力學參數(shù)分析
4.3.1 破壞強度
4.3.2 切線模量
4.3.3 黏聚力
4.3.4 內(nèi)摩擦角
4.4 破壞形式分析
4.4.1 破壞形式分類
4.4.2 破壞形式的微觀分析
4.5 破壞強度與切線模量的預(yù)估公式
4.5.1 凍融循環(huán)次數(shù)的影響
4.5.2 壓實度的影響
4.5.3 含水率的影響
4.5.4 公式建立與驗證
4.6 小結(jié)
第5章 交通荷載下凍融路基黏土的動剪切模量與阻尼比
5.1 試驗設(shè)計與概況
5.1.1 試驗因素分析
5.1.2 試驗系統(tǒng)
5.1.3 動荷載施加方式
5.1.4 試驗方案
5.2 典型試驗結(jié)果
5.2.1 動剪切模量和阻尼比的確定
5.2.2 應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系
5.2.3 孔隙水壓力的演化
5.3 影響因素分析
5.3.1 凍融循環(huán)次數(shù)
5.3.2 動應(yīng)力幅值
5.3.3 圍壓
5.3.4 加載方式
5.4 經(jīng)驗?zāi)Ｐ图膀炞C
5.4.1 動剪切模量經(jīng)驗?zāi)Ｐ?br />5.4.2 阻尼比經(jīng)驗?zāi)Ｐ?br />5.4.3 模型驗證及評價
5.5 小結(jié)
第6章 交通荷載下凍融路基黏土回彈模量與累積塑性應(yīng)變
6.1 路基黏土回彈模量
6.1.1 試驗方案
6.1.2 回彈模量的確定
6.1.3 影響因素分析
6.2 回彈模量經(jīng)驗?zāi)Ｐ?br />6.2.1 建模方法
6.2.2 經(jīng)驗?zāi)Ｐ?br />6.2.3 模型驗證
6.3 路基黏土的累積塑性應(yīng)變
6.3.1 試驗方案
6.3.2 影響因素分析
6.4 累積塑性應(yīng)變經(jīng)驗?zāi)Ｐ?br />6.4.1 模型建立
6.4.2 模型驗證
6.5 小結(jié)
第7章 交通荷載下凍融路基砂土動力參數(shù)與累積塑性應(yīng)變
7.1 試件的準備
7.1.1 土樣物理性質(zhì)
7.1.2 試件制備與凍融循環(huán)
7.2 凍融路基砂土動剪切模量與阻尼比
7.2.1 試驗加載與終止標準
7.2.2 數(shù)據(jù)處理方法與改進Hardin雙曲線模型
7.2.3 動剪切模量
7.2.4 阻尼比
7.3 凍融路基砂土的永久變形性能
7.3.1 凍融路基砂土固結(jié)不排水壓縮試驗
7.3.2 長期交通荷載下凍融路基砂土永久應(yīng)變試驗
7.3.3 長期重載汽車荷載下凍融路基砂土永久應(yīng)變模型
7.4 小結(jié)
第8章 汽車-路面-路基動力相互作用模型
8.1 基本分析思路
8.2 建模原則
8.3 汽車行駛振動模型
8.3.1 雙軸重載汽車
8.3.2 三軸重載汽車
8.3.3 四軸重載汽車
8.3.4 六軸重載汽車
8.4 路面-路基動力相互作用模型
8.4.1 汽車-路面-路基動力相互作用模型
8.4.2 汽車-面層-基層-路基動力相互作用模型
8.4.3 春融期汽車-面層-基層-路基動力相互作用模型
8.4.4 正常期汽車-面層-基層-路基動力相互作用模型
8.5 車-路相互作用
8.5.1 路面不平度激勵
8.5.2 輪胎-路面接觸
8.6 模型求解
8.7 小結(jié)
第9章 汽車-路面-路基動力相互作用模型驗證與分析
9.1 DATPS計算程序
9.1.1 程序結(jié)構(gòu)與流程
9.1.2 程序功能
9.2 DATPS計算程序的驗證
9.2.1 汽車荷載下路面動應(yīng)變響應(yīng)驗證
9.2.2 汽車荷載下路面動應(yīng)力響應(yīng)驗證
9.2.3 移動汽車荷載下路面動位移響應(yīng)驗證
9.3 重載汽車-路面-路基動力相互作用分析
9.3.1 模型參數(shù)選取
9.3.2 計算結(jié)果分析
9.4 重載汽車-路面-路基動力相互作用影響因素分析
9.4.1 行車因素
9.4.2 道路因素
9.5 小結(jié)
第10章 交通荷載作用下寒區(qū)路基性能動態(tài)演化數(shù)值模型
10.1 寒區(qū)路基水-熱-動力耦合有限元模型
……
第11章寒區(qū)公路基本工作狀態(tài)的動態(tài)演化特征
第12章凍融和騎車荷載作用下寒區(qū)路基動力變形
第13章主要結(jié)論
參考文獻
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