溫度及靜動(dòng)荷載作用下瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)粘彈性分析.pdf

1、溫度及靜動(dòng)荷載作用下瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)粘彈性分析摘要瀝青混凝土路面因其固有的優(yōu)越性而在世界各地被廣泛應(yīng)用。瀝青混凝土材料性能比較復(fù)雜，其力學(xué)性能指標(biāo)具有溫度和加載時(shí)間的依賴性。對(duì)瀝青路面結(jié)構(gòu)力學(xué)性能研究，不論是無(wú)損還是損傷瀝青路面都不是很充分。本文在國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有研究成果基礎(chǔ)上，采用數(shù)值模擬分析方法對(duì)無(wú)損和含有損傷的瀝青路面進(jìn)行了廣泛研究。 本文首先從理論研究、室內(nèi)試驗(yàn)和數(shù)值分析三個(gè)方面對(duì)無(wú)損和含有裂縫的瀝青路面結(jié)構(gòu)的研究應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)

2、行了回顧，并指出現(xiàn)有研究成果之不足，從而為本文工作的開展奠定了基礎(chǔ)。 其次，介紹了本文研究的理論基礎(chǔ)，包括路面材料的本構(gòu)模型、動(dòng)力學(xué)理論、動(dòng)應(yīng)力強(qiáng)度因子的確定等；確定了有限元計(jì)算模型和進(jìn)行各自有限元計(jì)算時(shí)各層路面材料所需材料參數(shù)。 第三，采用線彈性斷裂力學(xué)理論，考慮了面層和基層層間的接觸狀態(tài)的影響，分別分析了含表面裂縫和反射裂縫瀝青路面結(jié)構(gòu)的工作性狀。 第四，基于粘彈性力學(xué)理論和廣義Maxwell模型，分別分析了

3、路表變溫、裂縫長(zhǎng)度等因素對(duì)含表面裂縫瀝青路面和含反射裂縫瀝青路面的應(yīng)力強(qiáng)度因子分布規(guī)律。 第五，基于粘彈性力學(xué)理論和廣義Maxwell模型，分析了車輛靜、動(dòng)荷載對(duì)瀝青路面結(jié)構(gòu)的作用，影響因素包括路面結(jié)構(gòu)的溫度、車輛行駛速度、阻尼系數(shù)等變化時(shí)的影響。 第六，基于粘彈性斷裂力學(xué)理論和廣義Maxwell模型，分別探討了車輛行駛速度、路面結(jié)構(gòu)溫度、阻尼系數(shù)因素對(duì)含反射裂縫瀝青路面結(jié)構(gòu)應(yīng)力強(qiáng)度因子分布規(guī)律的影響。 第七，基

4、于線性Drucker-Prager理想彈塑性模型和相關(guān)聯(lián)流動(dòng)法則，采用平面軸對(duì)稱有限單元法對(duì)層狀瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。根據(jù)瀝青混凝土的穩(wěn)定度、粘聚力和內(nèi)摩擦角的經(jīng)驗(yàn)公式，探討了標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下，高速公路瀝青混凝土面層各層的力學(xué)參數(shù)對(duì)路表彎沉及路面各結(jié)構(gòu)層塑性演變規(guī)律的影響。 第八，基于彈性動(dòng)力理論，考慮瀝青混凝土和路基材料的應(yīng)力依賴性后，探討了加載頻率、瀝青混凝土類型、阻尼比和路基土類型對(duì)瀝青路面結(jié)構(gòu)工作性狀的影響