低温荷载下沥青路面非线性疲劳损伤数值模拟
本文关键词: 道路工程 路面结构 损伤力学 温度荷载 有限元 出处:《应用力学学报》2017年01期 论文类型:期刊论文
【摘要】:为了研究沥青路面结构在温度荷载作用下的疲劳损伤特性,运用通用有限元软件ABAQUS及其二次开发平台,建立了考虑路面材料非线性疲劳损伤的沥青路面结构数值计算模型。分析了沥青路面结构损伤、水平拉应力基于温度荷载重复作用,随空间与时间的变化规律,以及沥青路面裂纹形成寿命。结果表明:损伤主要分布在沥青面层;随着温变次数的增加,面层表面的损伤度呈线性增加;面层表面损伤度均随着面层模量与温变幅度的增加而增加;面层表面水平拉应力随着温度变化次数的增加,以线性特征逐步减小;面层表面水平拉应力随着面层模量与温变幅度的增加均是先增大后减小,有一个峰值点;沥青路面面层的温度型裂纹疲劳形成寿命与面层模量有关,模量越大,裂纹形成疲劳寿命越短,因此从温度疲劳寿命的角度来说,面层不宜选择模量过大的沥青混合料。
[Abstract]:In order to study the fatigue damage characteristics of asphalt pavement structure under temperature load, the general finite element software ABAQUS and its secondary development platform are used. The numerical calculation model of asphalt pavement structure considering nonlinear fatigue damage of pavement material is established. The horizontal tensile stress of asphalt pavement structure is analyzed, which is based on the repeated action of temperature load and changes with space and time. The results show that the damage is mainly distributed in the asphalt surface, and the damage degree of the surface increases linearly with the increase of temperature variation times. The surface damage degree increases with the increase of surface modulus and temperature variation amplitude, and the horizontal tensile stress decreases gradually with the increase of temperature change times. The horizontal tensile stress of the surface increases first and then decreases with the increase of the surface modulus and temperature variation, and there is a peak point, and the fatigue life of the surface layer of asphalt pavement is related to the modulus of the surface layer, and the greater the modulus is, the greater the fatigue life of the surface layer is. The shorter fatigue life of crack formation, therefore, from the point of view of temperature fatigue life, the surface layer should not choose asphalt mixture with excessive modulus.
【作者单位】: 长沙理工大学特殊环境道路工程湖南省重点实验室;广东易山重工股份有限公司;
【基金】:国家自然科学基金(51478052) 长沙理工大学特殊环境道路工程湖南省重点实验室开放基金(kfj150501)
【分类号】:U416.217
【参考文献】
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,本文编号:1539234
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