基于沥青路面早期水损害的水-荷载耦合CT扫描试验和力学响应分析
本文选题：道路工程 + CT扫描 ； 参考：《公路交通科技》2014年10期
【摘要】：为了研究在水-荷载耦合作用下沥青混合料试件的压缩疲劳破坏过程及其沥青路面结构的动力响应,借助CT扫描技术和图像处理技术,进行了无水和饱水沥青混合料的宏观和微观破坏初步对比分析,定量分析了破坏前后沥青、集料和空隙的变化情况。根据多孔介质理论,对广西典型半刚性沥青路面结构进行了ABAQUS建模和FLAC-3D的计算,分析了无水和饱水两种情况下的力学响应差异。结果表明:沥青混合料试件从无水向饱水转化时,破坏模式从压裂转变为剪切破坏模式;在行车荷载作用下,饱水沥青路面与其无水情况下力学响应特性的不同主要集中在沥青面层深度范围内;相对于无水情况,饱水情况荷载效应作用时间将会成倍增加,且沥青面层拉应力出现激增,使沥青路面更容易产生结构性损坏;饱水情况下的沥青路面层底产生较大的先压后拉的横向应变,导致沥青路面过早产生疲劳开裂。
[Abstract]:In order to study the compressive fatigue failure process of asphalt mixture specimens and the dynamic response of asphalt pavement structure under water-load coupling, CT scanning and image processing techniques are used. The macroscopic and microcosmic damage of water-free and water-saturated asphalt mixture was analyzed and the changes of asphalt aggregate and void before and after failure were analyzed quantitatively. Based on the theory of porous media, the ABAQUS modeling and FLAC-3D calculation of typical semi-rigid asphalt pavement structures in Guangxi are carried out, and the difference of mechanical responses between waterless and saturated asphalt pavement structures is analyzed. The results show that the failure mode changes from fracturing to shear failure when the asphalt mixture specimen changes from anhydrous to saturated water, and under the action of driving load, the failure mode of asphalt mixture is changed from fracturing to shear failure mode. The difference of mechanical response between saturated asphalt pavement and its anhydrous pavement is mainly concentrated in the depth range of asphalt surface, compared with the anhydrous condition, the time of loading effect of saturated asphalt pavement will increase exponentially, and the tensile stress of asphalt surface will increase rapidly. It makes the asphalt pavement more easily produce structural damage, and under the condition of saturated water, the asphalt pavement bottom produces large transverse strain of first compression and then pull, which leads to premature fatigue cracking of asphalt pavement.
【作者单位】： 长沙理工大学道路结构与材料交通行业重点实验室;长沙理工大学土木与建筑工程学院;湖南交通职业技术学院;广西华蓝设计(集团)有限公司;
【基金】：国家自然科学基金项目(51278067) 长沙理工大学道路结构与材料交通重点实验室开放基金项目(kfj120203)
【分类号】：U416.217;U418.6
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，本文编号：1963074
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