基于損傷理論的混凝土路面結構破壞機理研究.pdf

1、近年來，公路在我國的發(fā)展非常迅速，公路上車輛行駛速度快，交通流量大，超載情況普遍。因此公路對路面路基的要求嚴格。已超載車輛對路面的損傷成為路面損傷的因素之一，在車輛超載的作用下，路面的損傷破壞，成了工程界主要關注的問題。大量的研究表明，路面的受力過程往往伴隨著損傷的發(fā)生，并且由于損傷力學在混凝土道路工程中的應用日益成熟，因此有必要在研究中引入混凝土的損傷模型以貼合工程實際。與此同時，基層表現(xiàn)為明顯橫觀各向同性特征。綜上兩點本文同時考慮了

2、路基的橫觀各向同性和路面的混凝土損傷特性對道路性能的影響。
　　本文在已有研究成果的基礎上，將彈性損傷理論和橫觀各向同性理論與有限元方法相結合，建立了路面結構的三維仿真模型，同時考慮路基橫觀各向同性和路面的混凝土損傷的路面結構在動力荷載作用下的損傷，并研究了損傷度與路面剛度以及結構厚度的關系以用于優(yōu)化路面設計。本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　1、選取典型的混凝土路面結構為研究對象，該結構將路面從上到下分為面層、基層、底基層和土

3、基層。針對不同結構層的性質，研究貼合工程實際的本構關系，利用ABAQUS軟件建立合理的三維有限元模型。
　　2、混凝土路面的損傷破壞多數(shù)是因為車輛動力荷載造成的，故本文研究了交通荷載作用對路面造成的損傷以確定損傷發(fā)生位置以及損傷演化過程，研究表明，損傷位置以及損傷演化方向符合理論分析以及工程實際。
　　3、本文首先通過比較不同超載量情況下的損傷因子，得出能夠引起損傷的臨界荷載。在此荷載基礎上，改變不同結構層的結構剛度以及結構