高延性水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)力學(xué)分析.pdf

1、高延性水泥混凝土(Engineered Cementitious Composites，簡(jiǎn)稱ECC)是基于微觀力學(xué)材料設(shè)計(jì)理論，采用纖維增強(qiáng)，具有較高的彎拉強(qiáng)度、優(yōu)異變形能力、應(yīng)變硬化及多縫開(kāi)裂特征的纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料。與普通水泥混凝土相比，ECC材料優(yōu)異的力學(xué)性能可以有效減少傳統(tǒng)水泥混凝土路面因脆性開(kāi)裂產(chǎn)生的病害，對(duì)于提高路面結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性有重要的意義。
　　但是，目前國(guó)內(nèi)關(guān)于ECC材料的研究主要集中在材料本身的力學(xué)性

2、能方面，關(guān)于ECC結(jié)構(gòu)在外界荷載和環(huán)境作用下的研究則比較少。因此，需要分析ECC路面結(jié)構(gòu)中的力學(xué)特性，研究這種新型路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，為其工程應(yīng)用提供一定的理論參考。論文采用有限元分析法，分析了行車荷載和溫度梯度作用下ECC路面結(jié)構(gòu)的力學(xué)響應(yīng)，研究了ECC路面結(jié)構(gòu)分別在行車荷載與溫度梯度作用下的應(yīng)力、位移與等效塑性應(yīng)變。回歸得到了ECC路面板荷載應(yīng)力公式與溫度應(yīng)力公式。最后提出了基于可靠度理論的ECC路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法。
　　首先

3、，論文分析了ECC路面結(jié)構(gòu)在行車荷載作用下的力學(xué)響應(yīng)。論文在考慮ECC材料本構(gòu)關(guān)系的基礎(chǔ)上，建立了考慮接縫影響的路面結(jié)構(gòu)三維有限元模型。論文運(yùn)用ABAQUS有限元軟件模擬計(jì)算了ECC路面結(jié)構(gòu)在行車荷載作用下的應(yīng)力、位移與等效塑性應(yīng)變。確定了ECC路面板的臨界荷位，分析了行車荷載作用下不同路面結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)ECC路面板力學(xué)響應(yīng)與疲勞性能的影響。
　　其次，論文分析了ECC路面結(jié)構(gòu)在溫度梯度作用下的力學(xué)響應(yīng)。論文運(yùn)用ABAQUS有限元軟件

4、建立了考慮ECC材料本構(gòu)關(guān)系的路面溫度應(yīng)力有限元模型。模擬計(jì)算了溫度梯度作用下不同路面結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)ECC路面板力學(xué)響應(yīng)與疲勞性能的影響。
　　然后，論文研究了ECC路面結(jié)構(gòu)的荷載應(yīng)力及溫度應(yīng)力的回歸公式。論文采用正交設(shè)計(jì)方法與多元回歸方法回歸得到了ECC路面板荷載應(yīng)力公式。考慮到ECC材料的疲勞性能，分析了ECC路面板荷載疲勞應(yīng)力的計(jì)算方法。同時(shí)回歸出ECC路面板最大溫度應(yīng)力公式。
　　最后，論文提出了基于可靠度的ECC路面結(jié)