分離式混凝土路面加鋪層反射裂縫疲勞擴(kuò)展三維有限元分析.pdf

1、水泥混凝土路面作為剛性路面的典型代表之一，其優(yōu)異的耐久性和穩(wěn)定性得到了眾多研究學(xué)者的廣泛認(rèn)可，已被廣泛的應(yīng)用于各種道路工程設(shè)計中。在剛性路面的修復(fù)技術(shù)上，分離式混凝土加鋪技術(shù)以其良好的加鋪效果和較高的施工效率，逐漸受到專家學(xué)者們的青睞。然而，由于實際工程設(shè)計中長期缺乏完備的理論依據(jù)，反射裂縫疲勞擴(kuò)展的力學(xué)機(jī)理又尚未得到充分的認(rèn)識，這使得目前對分離式加鋪層的設(shè)計仍停留在半理論半經(jīng)驗的探索階段。因此，完整的觀察反射裂縫在分離式混凝土加鋪層中

2、的擴(kuò)展過程，充分認(rèn)識反射裂縫的疲勞擴(kuò)展機(jī)理及裂紋形態(tài)變化，全面的分析各層厚度對加鋪層疲勞壽命的影響，對加鋪材料性能的評估、加鋪厚度的合理取值、加鋪方法的改進(jìn)優(yōu)化等方面都有著非常重要的意義。
　　針對以上提出的研究目標(biāo)，本文首先回顧了大量的國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，針對現(xiàn)有理論研究的不足提出了本文的研究思路和方法，確定了以線彈性斷裂力學(xué)為核心的理論分析基礎(chǔ)，并借助ABAQUS中的擴(kuò)展有限元模塊實現(xiàn)了疲勞裂紋的連續(xù)擴(kuò)展，建立了帶貫穿裂紋的分離式

3、混凝土路面三維有限元模型，并對其進(jìn)行了移動荷載下的疲勞計算和分析。模型提交之前，本文對上述模型進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化，從網(wǎng)格規(guī)則性和網(wǎng)格敏感性的角度對模型的網(wǎng)格劃分提出了具體的要求，保證了計算結(jié)果的可靠有效。另外，針對材料的疲勞參數(shù)，本文從具體的疲勞實驗出發(fā)，通過對疲勞參數(shù)的標(biāo)定與修正，得到了本文模型所適合的疲勞參數(shù)取值，最終將值代入模型進(jìn)行計算。
　　最后的結(jié)果表明：三維模型中的反射裂縫在不同的擴(kuò)展階段、不同的幾何部位、不同的參數(shù)影響