高粘弹性沥青砂应力吸收层力学性能研究

发布时间：2019-10-11 14:25

【摘要】：由于半刚性基层自身裂缝的存在,在车辆荷载的作用下高粘弹性沥青砂应力吸收层将会受到拉伸、剪切、压缩等力学作用,同时高粘弹性沥青砂应力吸收层作为路面结构层中的夹层,它与混凝土板之间组成的界面也将会受到拉伸和剪切作用。综上所述,在这几种力学作用的影响下,研究高粘弹性沥青砂应力吸收层的力学强度是否满足要求是十分必要的。因此本文主要通过试验和数值模拟两种手段来研究高粘弹性沥青砂材料的力学性能。试验方面：1、通过高粘弹性沥青砂SCB半圆弯拉试验得到试件的断裂能曲线和最大破坏荷载,为验证数值模拟的正确性提供参考。2、通过对高粘弹性沥青砂应力吸收层材料进行压缩、沥青砂与混凝土界面拉伸两项力学试验,目的是为数值模拟提供应力吸收层弹性模量和界面拉伸强度参数值。3、通过对高粘弹性沥青砂材料进行直接剪切、直接拉伸、与混凝土界面之间的剪切三项力学试验,目的是为数值模拟提供剪切、拉伸、界面剪切三项力学强度参数。数值模拟方面：1、通过建立基层与沥青砂应力吸收层之间的粘聚接触和基层中带有贯穿裂缝的两块混凝土板之间的库仑接触来建立道路有限元模型来进相应的行力学分析。2、通过道路整体模型分析在不同工况作用下沥青面层的竖向弯沉、沥青面层和沥青砂结构层的力学分布规律。3、通过改变沥青砂应力吸收层的厚度和弹性模量来分析沥青砂面层和混凝土基层的最大主拉应力。4、通过有限元道路整体模型对沥青砂与混凝土界面之间的层间剪应力进行分析。综上所述：一方面通过对高粘弹性沥青砂材料自身进行压缩和界面拉伸试验,为道路有限元模型提供弹性模量、混凝土与沥青砂界面之间的计算参数,另一方面通过对沥青砂材料进行拉伸、剪切、界面剪切试验可以得到沥青砂材料相应的拉伸强度、剪切强度、界面剪切强度,为道路有限元模型提供强度参考值,最后为了更加真实地模拟实际路面的层间接触状况,利用两种接触模型(粘聚带接触和库伦接触)建立了接触非线性有限元道路模型,利用接触非线性有限元模型来分析含反射裂缝沥青砂应力吸收层复合路面结构在三种工况下的力学响应,并验证是否满足强度要求。
【图文】：

试件,裂纹扩展,预切口,开裂过程

２、试验过程逡逑本试验采用自动采集系统对试件进行加载试验，上端的加载点采用固定支座，下端的逡逑底座两侧采用滑动支座。具体的加载方式和断裂过程如图２．３所示，开始对试件分别在５、逡逑１５、２５°ＣＨ种媪度下进斤５、２０、５０ｍｍ／ｍｉｎＨ种速率的对比试验，在试验整个过程中，利逡逑用高倍摄影机记录从预切口的初始裂缝一直到最后裂缝张开全过程。逡逑嫇擺逡逑（１）试件开始加载逦口）初始裂缝的形成逡逑（ｌ）Ｔｈｅ邋ｓｔａｒｔ邋ｏｆ邋ｓｐｅｃｉｍｅｎ邋ｌｏａｄｉｎｇ逦口）Ｔｈｅ邋ｆｂｒｍａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｉｎｉｔｉａｌ邋ｃｒａｃｋ逡逑（３）裂纹扩展中期逦（４）裂纹扩展末期逡逑口）Ｔｈｅ邋ｍｅ出ｕｍ邋ｏｆ邋ｃｒａｃｋ邋ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ逦（斗）Ｔｈｅ邋ｅ打ｄ邋ｏｆ邋灯ａｃｋ邋ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ逡逑图２．３试件加载开裂过程图逡逑Ｆｉｇ．邋２．３邋Ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｓｐｅｃｉｍｅｎ邋ｌｏａｄｉｎｇ邋ｐｒｏｃｅｓｓ逡逑

云图,网格划分,研究生学位论文,生成结构

硕±研究生学位论文逡逑先定义节点的方式，划分网格是采用二维平面的８节点缩减积分的单元，，然后采用规则划逡逑分，直接可Ｗ生成结构规则的网格，网格划分的云图如图２．６所示。逡逑图２．６邋ＳＣＢ网格划分逡逑ＦｉTB■邋２．６邋Ｍｅｓｈ邋ｇｅｎｅｒａｔｉｏ打邋ｏｆ邋ＳＣＢ逡逑３、
【学位授予单位】：沈阳建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U414

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