含脱空水泥混凝土路面交通荷载下的疲劳损伤机理

发布时间：2019-01-06 06:43

【摘要】：为获得含脱空水泥混凝土路面交通荷载下的疲劳损伤机理,开发了疲劳损伤本构关系的ABAQUS用户子程序UMAT,分析了全耦合方法下基准路面结构模型疲劳损伤场的分布与发展规律,并研究了交通荷载与面板弹性模量、面板厚度、脱空尺寸等路面结构参数对水泥混凝土路面结构裂纹形成疲劳寿命的影响.研究结果表明,随荷载作用次数的增加,路面结构的疲劳损伤不断增加,但其增幅逐渐减小,路面结构的荷载应力也逐渐减小.随着交通荷载的增加,路面结构的对数疲劳寿命呈线性减小趋势;随着面板厚度的增加,路面结构的对数疲劳寿命呈线性增加趋势;随着脱空尺寸的增加,路面结构的对数疲劳寿命呈幂函数曲线相关关系.
[Abstract]:In order to obtain the fatigue damage mechanism of cement concrete pavement under traffic load, a ABAQUS user subroutine, UMAT, is developed to analyze the distribution and development of fatigue damage field of the reference pavement structure model under the full coupling method. The influence of pavement structure parameters such as traffic load, elastic modulus, thickness and void size on fatigue life of cement concrete pavement is studied. The results show that the fatigue damage of pavement structure increases with the increase of the number of loads, but the increase of fatigue damage decreases gradually, and the load stress of pavement structure decreases gradually. With the increase of traffic load, the logarithmic fatigue life of pavement structure decreases linearly, and the logarithmic fatigue life of pavement structure increases linearly with the increase of slab thickness. With the increase of void size, the logarithmic fatigue life of pavement structure is related to power function curve.
【作者单位】： 东南大学交通学院;镇江市公路管理处;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51008071) 江苏省自然科学基金资助项目(BK2010413)
【分类号】：U416.216

【参考文献】

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1 郑战光;蔡敢为;李兆军;;一种新的疲劳损伤演化模型[J];工程力学;2010年02期

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3 周玉民;谈至明;刘少文;牛开民;;水泥混凝土路面角隅应力分析[J];工程力学;2010年04期

4 薛彦卿;黄晓明;;基于NDT技术的脱空判别改进方法[J];东南大学学报(自然科学版);2012年06期

5 许金泉;郭凤明;;疲劳损伤演化的机理及损伤演化律[J];机械工程学报;2010年02期

【共引文献】

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3 薛彦卿;黄晓明;;基于NDT技术的脱空判别改进方法[J];东南大学学报(自然科学版);2012年06期

4 张勇;邱静;刘冠军;杨鹏;;面向测试性虚拟验证的功能-故障-行为-测试-环境一体化模型[J];航空学报;2012年02期

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6 徐昊;刘祚秋;;密布弹簧单元支承模型的水泥混凝土路面板脱空分析[J];现代交通技术;2011年06期

7 赵荣国;罗希延;蒋永洲;李红超;李秀娟;刘学晖;;航空发动机涡轮盘用GH4133B合金疲劳损伤与断口分析[J];机械工程学报;2011年06期

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2 薛彦卿;石小武;朱国娟;陈辉方;张莉;王晶;;交通荷载作用下脱空刚性路面的疲劳损伤机理[A];全国城市公路学会第二十二次学术年会论文集[C];2013年

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4 郭凤明;材料强度的特征长度概念及破坏准则[D];上海交通大学;2013年

5 李跃峰;典型一次性机械零件设计及其应用研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

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2 谈至明;周玉民;刘少文;申俊敏;;不等尺寸双层混凝土路面结构力学模型研究[J];工程力学;2010年03期

3 周玉民;谈至明;刘少文;牛开民;;水泥混凝土路面角隅应力分析[J];工程力学;2010年04期

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6 陈凌,蒋家羚;一种新的低周疲劳损伤模型及实验验证[J];金属学报;2005年02期

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8 姜菊生,许金泉;金属材料疲劳损伤的电阻研究法[J];机械强度;1999年03期

9 刘金海,曾大本,汪王睿;用电阻法测量球墨铸铁的疲劳损伤[J];清华大学学报(自然科学版);1999年02期

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10 刘昆;陈希梅;王选仓;;刻槽技术在高速公路隧道水泥混凝土路面中的应用[J];公路;2008年05期

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3 金柏芳;许鹰;周怀治;;两种水泥混凝土路面破碎技术的应用分析[A];全国城市公路学会第十九次学术年会论文集[C];2010年

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5 吕丽华;柳均哲;汪翔;;纤维对水泥混凝土路面冻融—磨蚀联合作用的影响[A];第十届全国水泥和混凝土化学及应用技术会议论文摘要集[C];2007年

6 范小响;甄京山;赵静;;水泥混凝土路面破碎稳固施工工艺与质量控制[A];2004年道路工程学术交流会论文集[C];2004年

7 王俊武;丁兆文;;水泥混凝土路面早期裂缝危害及防治的探讨[A];土木建筑学术文库(第15卷)[C];2011年

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9 刘涛;卜小明;李治龙;;水泥混凝土路面板底脱空封堵治理研究[A];第二届全国公路科技创新高层论坛论文集（下卷）[C];2004年

10 王彦莹;;水泥混凝土路面外加剂应用技术[A];中国公路学会2003年学术年会论文集[C];2003年

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2 吕梁公路分局 郑东明;水泥混凝土路面快速修补技术[N];山西科技报;2003年

3 ;水泥混凝土路面维修技术[N];科技日报;2004年

4 陈晓光　本报记者 陈渌;先进科技铺就“北黑”坦途[N];黑龙江日报;2010年

5 朱子靳;新技术新材料在水泥混凝土路面滑模施工中应用[N];中华建筑报;2003年

6 易小卫 张乐华;“水泥混凝土路面加铺方法”取得成果[N];中国交通报;2003年

7 吴志军　陈雄;废物再利用 节能又环保[N];湄洲日报;2009年

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9 王大鹏;连续配筋混凝土路面技术取得突破[N];中国交通报;2011年

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5 陈华;水泥混凝土路面病害的防治与维修技术研究[D];重庆交通大学;2008年

6 周灵;水泥混凝土路面裂缝修补新材料研究[D];长安大学;2010年

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9 段红波;水泥混凝土路面温度应力面向对象的有限元分析[D];大连理工大学;2000年

10 何健杰;水泥混凝土路面快速修补材料与工艺研究[D];西南交通大学;2006年

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本文编号：2402475