粘弹性断裂力学在沥青路面中的应用

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我国有近90％的沥青道路采用半刚性基层。半刚性基层路面在温度和荷载作用下容易产生基层裂纹即反射性裂缝，在长期的车辆荷载和气候温度变化作用下，基层裂缝向上扩展到沥青面层，甚至贯穿面层，产生严重的反射型裂缝问题。开展沥青道路体系反射性裂缝的形成及扩展行为的研究，认清路面早期破坏的机理，对提高沥青路面发射型裂缝的抗裂研究，改进现有的路面设计计算是十分重要的。
　　本文在查阅国内外相关资料和已有研究成果的基础上，运用非线性有限元软件ABAQUS，考虑沥青混合料的粘弹性，建立含有反射裂缝的路面结构有限元模型，对24h大气温度变化下沥青路面结构层的温度场进行分析；考虑车辆荷载作用下不同车速、不同基层模量对含有裂缝路面结构体的位移场和应力场的影响。计算结果表明：气候温度变化只对路面结构距路表一定的范围内有影响，且道路体系内温度场变化有相对滞后于气温变化的现象；裂缝尖端应力强度因子变化曲线随车速的增加而随之移动，且峰值几乎不变：随着基层模量的增加，应力强度因子随之增大；在偏荷载作用下裂缝尖端应力强度因子由KⅠ、KⅡ组成，当基层模量较小时裂缝尖端应力强度因子主要表现为KⅡ，随着弹性模量的增加KⅠ随之增大，KⅡ几乎保持不变。

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作者
吴贵贤;
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作者单位

兰州理工大学;

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授予单位兰州理工大学;
学科结构工程
授予学位硕士
导师姓名李萍;
年度 2012
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类沥青路面;结构理论;
关键词
沥青混凝土路面; 粘弹性断裂力学; 应力强度因子; 破坏机理; 偏荷载作用;

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