本文采用ABAQUS建立行車(chē)荷載下路面三維模型,研究半剛性基層瀝青路面層間接觸狀態(tài)與裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的影響,在斷裂力學(xué)與彈性力學(xué)的基礎(chǔ)上分析裂縫強(qiáng)度因子、各結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力、剪應(yīng)力與豎向位移的變化規(guī)律。分析結(jié)果表明:在行車(chē)荷載作用下,裂縫強(qiáng)度因子受層間接觸狀態(tài)影響,連續(xù)時(shí)為正、裂縫受拉,半連續(xù)狀態(tài)下為負(fù)、裂縫受壓;除基層層底拉應(yīng)力外,層間接觸狀態(tài)的劣化與裂縫均對(duì)路面結(jié)構(gòu)力學(xué)響應(yīng)產(chǎn)生不利影響;在層間半連續(xù)狀態(tài)下裂縫對(duì)路面結(jié)構(gòu)豎向位移的影響更為嚴(yán)重,同時(shí)裂縫還會(huì)加劇層間接觸狀態(tài)的演化進(jìn)程。 

【文章來(lái)源】：石河子大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,38(05)北大核心

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三維有限元模型

(2)在基、面層間處于半連續(xù)狀態(tài)，裂縫區(qū)域的應(yīng)力強(qiáng)度因子基本為負(fù)(裂縫受壓)，也存在震蕩現(xiàn)象，但其峰值強(qiáng)度因子與荷載峰值出現(xiàn)的時(shí)間較為一致，并且隨著層間接觸狀態(tài)的劣化略微下降。通過(guò)分析認(rèn)為，在基、面層協(xié)同工作的情況下使基層產(chǎn)生拉應(yīng)變與拉應(yīng)力，而面層峰值拉應(yīng)變的產(chǎn)生滯后于峰值應(yīng)力的出現(xiàn)，導(dǎo)致完全連續(xù)狀態(tài)下應(yīng)力強(qiáng)度因子峰值出現(xiàn)較晚。在層間接觸狀態(tài)發(fā)生劣化時(shí)，原本連續(xù)的應(yīng)力傳遞路徑在界面處發(fā)生變化，路面結(jié)構(gòu)的整體性下降，應(yīng)力在基層頂面發(fā)生重分配而使基層結(jié)構(gòu)由受拉轉(zhuǎn)為受壓，裂縫強(qiáng)度因子變?yōu)樨?fù)值，基層也因直接受到壓應(yīng)力而不存在滯后現(xiàn)象。

通過(guò)分析認(rèn)為，在行車(chē)荷載作用下完全連續(xù)的路面結(jié)構(gòu)其中性軸位于道路基層，瀝青面層受壓應(yīng)力控制而基層受拉應(yīng)力控制;在半連續(xù)狀態(tài)下基、面層協(xié)同工作能力下降，導(dǎo)致中性軸上移使面層層底受拉，基層在面層傳遞的壓應(yīng)力下產(chǎn)生新的中性軸形成上壓下拉的結(jié)構(gòu)形式，同時(shí)，由于半連續(xù)狀態(tài)下結(jié)構(gòu)整體傳荷能力下降使底基層承受更為集中的拉表2是不同層間接觸狀態(tài)下路面結(jié)構(gòu)在有無(wú)初始裂縫情況下的峰值水平拉應(yīng)力對(duì)比。由表2可以看出:在動(dòng)荷載作用下存在初始裂縫的路面結(jié)構(gòu)面層層底和底基層層底拉應(yīng)力都有較大幅度的增長(zhǎng)，在半連續(xù)狀態(tài)下其面層層底拉應(yīng)力增幅可達(dá)21%～29%，底基層層底拉應(yīng)力較無(wú)初始裂縫的路面結(jié)構(gòu)增大了24～29%，基層層底拉應(yīng)力則較無(wú)初始裂縫的路面結(jié)構(gòu)有所降低，在半連續(xù)狀態(tài)下基層峰值拉應(yīng)力下降了15%～18%。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]路表動(dòng)水壓力計(jì)算研究[D]. 李強(qiáng).重慶交通大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3113740