基于断裂力学的沥青路面Top-Down开裂机理

发布时间：2018-02-15 00:46

  本文关键词： 沥青混凝土路面 Top-Down开裂机理 有限元法 模量梯度 应力强度因子　出处：《江苏大学学报(自然科学版)》2017年06期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：首先基于ABAQUS有限元分析方法,综合考虑老化和温度梯度造成的沥青路面内部模量梯度、突然降温、轮胎边缘的应力集中等因素,选取春、夏、冬3个季节,以及未老化缓慢降温、老化后缓慢降温、老化后忽然降温3种情况,建立了带有微裂缝的9个沥青混凝土路面结构有限元模型,对不同工况下的沥青路面微裂缝尖端应力强度因子进行对比分析,结合最大周向拉应力理论得出裂缝开裂机理和判断方法,并给出了Top-Down裂缝预估方法.结果表明:对于未老化缓慢降温和老化后缓慢降温的沥青混凝土路面,剪切型应力强度因子对裂缝的扩展起主要作用;对于老化后忽然降温的沥青混凝土路面,张开型应力强度因子对裂缝的扩展起主要作用.
[Abstract]:Firstly, based on ABAQUS finite element analysis method, considering the internal modulus gradient of asphalt pavement caused by aging and temperature gradient, sudden cooling and stress concentration on the edge of tire, three seasons, spring, summer and winter, are selected. The finite element model of 9 asphalt concrete pavement structures with micro-cracks is established. The stress intensity factors at the tip of micro-crack of asphalt pavement under different working conditions are compared and analyzed. Combined with the theory of maximum circumferential tensile stress, the crack cracking mechanism and judgment method are obtained. The Top-Down crack prediction method is also given. The results show that the shear stress intensity factor plays a major role in the crack propagation for the asphalt concrete pavement with slow cooling before and after aging. For asphalt concrete pavement with sudden cooling after aging, the stress intensity factor of opening type plays a major role in crack expansion.
【作者单位】： 长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室;山东凯文科技职业学院;
【基金】：浙江省交通运输厅公路局科技研究项目(2012H50)
【分类号】：U416.217;U418.66

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