层间接触条件下黏弹性铺装层力学分析

发布时间：2021-07-16 15:35

　　为了分析黏弹性铺装层在层间接触条件下的应力情况,以简支箱梁桥为例建立了有限元分析模型,通过水平冲击荷载加载,分析了在不同沥青层厚度、不同黏结层厚度以及不同接触黏聚力下铺装层的力学响应。结果表明:在层间接触条件下,铺装层横向位置应力最大值出现在荷载区域边缘,最小值则出现在荷载区域中心;增加沥青层厚度会增大沥青层纵向拉应力,但是能改善路面失稳型车辙的出现;增加黏结层厚度会减小铺装层纵横拉应力,但是对铺装层其它应力以及变形影响较小;沥青层与黏结层间接触黏聚力的改变对应力影响较小,当黏聚力大于0.01 MPa时,各层受力均保持不变。 

【文章来源】：重庆交通大学学报(自然科学版). 2020,39(07)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

防水层厚度分析

沥青混合料是典型的黏弹性材料。常用于表征沥青混合料黏弹性性质的模型有Maxwell模型、Kelvin模型和Burgers模型。Maxwell模型表征黏弹性材料时能较好地反映弹性以及黏性流动变形，但对黏弹性变形表征能力较差;Kelvin模型不能反映瞬时弹性变形，卸载后变形完全恢复[5];Burgers模型是由一个Maxwell模型和一个Kelvin模型串联所组成的四元件黏弹性模型，其蠕变方程能够较准确地反映沥青混合料的瞬时弹性应变、纯黏性应变以及黏弹性应变[6]，其基本组成如图1。Burgers模型的本构方程可写为:

载荷布置方式按照纵向在跨中布载，以产生最大弯矩，横向则按照偏载布置[17]，具体布载位置如图2，并对加载位置进行网格加密处理，以加大计算精度。图2中:x轴方向为横桥向;y轴方向为竖向，z轴方向为纵桥向;σx为x方向正应力;σz为z方向正应力;τyz为层内横桥向剪应力;τxy为层内纵桥向剪应力;σf1为沥青层与防水层层间摩擦应力;σf2为防水层与桥面板层间摩擦应力。

【参考文献】：
期刊论文
[1]沥青路面层间结合状态对路面受力状态的影响综述[J]. 朱洪洲,朱真景.  中外公路. 2018(04)
[2]水泥-乳化沥青混凝土在桥面铺装结构中的力学行为[J]. 逯艳华,杨璐,徐岩,朱浮声.  沈阳工业大学学报. 2018(03)
[3]钢桥面沥青混凝土铺装层静力响应研究[J]. 包龙生,谢得璞,祁琳.  建筑科学与工程学报. 2018(02)
[4]沥青高温蠕变变形的粘弹性组成研究[J]. 王琨,郝培文.  公路工程. 2017(05)
[5]层间接触时空心板桥铺装层应力分析[J]. 王勋涛,封建湖,王虎.  公路. 2017(06)
[6]层间接触状态对桥面铺装结构力学响应的影响[J]. 万晨光,申爱琴,郭寅川,梁东平,江洲.  江苏大学学报(自然科学版). 2016(02)
[7]老化沥青混合料的松弛模量模型[J]. 田小革,刘良骏,于发袂,何林.  公路交通科技. 2015(04)
[8]层间接触状态对路面结构力学响应的影响[J]. 胡钢.  公路. 2015(03)
[9]粘弹性沥青路面车辆动力响应仿真分析研究[J]. 曹卫锋,吕彭民.  计算机仿真. 2013(04)
[10]基于Burgers模型的沥青混合料室内车辙试验粘弹性分析[J]. 龙尧,谢晶,王德群,关宏信,邵腊庚.  中外公路. 2011(05)

硕士论文
[1]基于粘弹性的沥青混合料疲劳性能研究[D]. 叶青.哈尔滨工业大学 2016
[2]基于流变学本构模型和动力有限元分析的沥青路面车辙计算[D]. 汪凡.重庆交通大学 2009



本文编号：3287284