層間接觸條件下黏彈性鋪裝層力學(xué)分析
發(fā)布時間:2021-07-16 15:35
為了分析黏彈性鋪裝層在層間接觸條件下的應(yīng)力情況,以簡支箱梁橋為例建立了有限元分析模型,通過水平?jīng)_擊荷載加載,分析了在不同瀝青層厚度、不同黏結(jié)層厚度以及不同接觸黏聚力下鋪裝層的力學(xué)響應(yīng)。結(jié)果表明:在層間接觸條件下,鋪裝層橫向位置應(yīng)力最大值出現(xiàn)在荷載區(qū)域邊緣,最小值則出現(xiàn)在荷載區(qū)域中心;增加瀝青層厚度會增大瀝青層縱向拉應(yīng)力,但是能改善路面失穩(wěn)型車轍的出現(xiàn);增加黏結(jié)層厚度會減小鋪裝層縱橫拉應(yīng)力,但是對鋪裝層其它應(yīng)力以及變形影響較小;瀝青層與黏結(jié)層間接觸黏聚力的改變對應(yīng)力影響較小,當(dāng)黏聚力大于0.01 MPa時,各層受力均保持不變。
【文章來源】:重慶交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020,39(07)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
防水層厚度分析
瀝青混合料是典型的黏彈性材料。常用于表征瀝青混合料黏彈性性質(zhì)的模型有Maxwell模型、Kelvin模型和Burgers模型。Maxwell模型表征黏彈性材料時能較好地反映彈性以及黏性流動變形,但對黏彈性變形表征能力較差;Kelvin模型不能反映瞬時彈性變形,卸載后變形完全恢復(fù)[5];Burgers模型是由一個Maxwell模型和一個Kelvin模型串聯(lián)所組成的四元件黏彈性模型,其蠕變方程能夠較準確地反映瀝青混合料的瞬時彈性應(yīng)變、純黏性應(yīng)變以及黏彈性應(yīng)變[6],其基本組成如圖1。Burgers模型的本構(gòu)方程可寫為:
載荷布置方式按照縱向在跨中布載,以產(chǎn)生最大彎矩,橫向則按照偏載布置[17],具體布載位置如圖2,并對加載位置進行網(wǎng)格加密處理,以加大計算精度。圖2中:x軸方向為橫橋向;y軸方向為豎向,z軸方向為縱橋向;σx為x方向正應(yīng)力;σz為z方向正應(yīng)力;τyz為層內(nèi)橫橋向剪應(yīng)力;τxy為層內(nèi)縱橋向剪應(yīng)力;σf1為瀝青層與防水層層間摩擦應(yīng)力;σf2為防水層與橋面板層間摩擦應(yīng)力。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]瀝青路面層間結(jié)合狀態(tài)對路面受力狀態(tài)的影響綜述[J]. 朱洪洲,朱真景. 中外公路. 2018(04)
[2]水泥-乳化瀝青混凝土在橋面鋪裝結(jié)構(gòu)中的力學(xué)行為[J]. 逯艷華,楊璐,徐巖,朱浮聲. 沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2018(03)
[3]鋼橋面瀝青混凝土鋪裝層靜力響應(yīng)研究[J]. 包龍生,謝得璞,祁琳. 建筑科學(xué)與工程學(xué)報. 2018(02)
[4]瀝青高溫蠕變變形的粘彈性組成研究[J]. 王琨,郝培文. 公路工程. 2017(05)
[5]層間接觸時空心板橋鋪裝層應(yīng)力分析[J]. 王勛濤,封建湖,王虎. 公路. 2017(06)
[6]層間接觸狀態(tài)對橋面鋪裝結(jié)構(gòu)力學(xué)響應(yīng)的影響[J]. 萬晨光,申愛琴,郭寅川,梁東平,江洲. 江蘇大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(02)
[7]老化瀝青混合料的松弛模量模型[J]. 田小革,劉良駿,于發(fā)袂,何林. 公路交通科技. 2015(04)
[8]層間接觸狀態(tài)對路面結(jié)構(gòu)力學(xué)響應(yīng)的影響[J]. 胡鋼. 公路. 2015(03)
[9]粘彈性瀝青路面車輛動力響應(yīng)仿真分析研究[J]. 曹衛(wèi)鋒,呂彭民. 計算機仿真. 2013(04)
[10]基于Burgers模型的瀝青混合料室內(nèi)車轍試驗粘彈性分析[J]. 龍堯,謝晶,王德群,關(guān)宏信,邵臘庚. 中外公路. 2011(05)
碩士論文
[1]基于粘彈性的瀝青混合料疲勞性能研究[D]. 葉青.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于流變學(xué)本構(gòu)模型和動力有限元分析的瀝青路面車轍計算[D]. 汪凡.重慶交通大學(xué) 2009
本文編號:3287284
【文章來源】:重慶交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020,39(07)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
防水層厚度分析
瀝青混合料是典型的黏彈性材料。常用于表征瀝青混合料黏彈性性質(zhì)的模型有Maxwell模型、Kelvin模型和Burgers模型。Maxwell模型表征黏彈性材料時能較好地反映彈性以及黏性流動變形,但對黏彈性變形表征能力較差;Kelvin模型不能反映瞬時彈性變形,卸載后變形完全恢復(fù)[5];Burgers模型是由一個Maxwell模型和一個Kelvin模型串聯(lián)所組成的四元件黏彈性模型,其蠕變方程能夠較準確地反映瀝青混合料的瞬時彈性應(yīng)變、純黏性應(yīng)變以及黏彈性應(yīng)變[6],其基本組成如圖1。Burgers模型的本構(gòu)方程可寫為:
載荷布置方式按照縱向在跨中布載,以產(chǎn)生最大彎矩,橫向則按照偏載布置[17],具體布載位置如圖2,并對加載位置進行網(wǎng)格加密處理,以加大計算精度。圖2中:x軸方向為橫橋向;y軸方向為豎向,z軸方向為縱橋向;σx為x方向正應(yīng)力;σz為z方向正應(yīng)力;τyz為層內(nèi)橫橋向剪應(yīng)力;τxy為層內(nèi)縱橋向剪應(yīng)力;σf1為瀝青層與防水層層間摩擦應(yīng)力;σf2為防水層與橋面板層間摩擦應(yīng)力。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]瀝青路面層間結(jié)合狀態(tài)對路面受力狀態(tài)的影響綜述[J]. 朱洪洲,朱真景. 中外公路. 2018(04)
[2]水泥-乳化瀝青混凝土在橋面鋪裝結(jié)構(gòu)中的力學(xué)行為[J]. 逯艷華,楊璐,徐巖,朱浮聲. 沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2018(03)
[3]鋼橋面瀝青混凝土鋪裝層靜力響應(yīng)研究[J]. 包龍生,謝得璞,祁琳. 建筑科學(xué)與工程學(xué)報. 2018(02)
[4]瀝青高溫蠕變變形的粘彈性組成研究[J]. 王琨,郝培文. 公路工程. 2017(05)
[5]層間接觸時空心板橋鋪裝層應(yīng)力分析[J]. 王勛濤,封建湖,王虎. 公路. 2017(06)
[6]層間接觸狀態(tài)對橋面鋪裝結(jié)構(gòu)力學(xué)響應(yīng)的影響[J]. 萬晨光,申愛琴,郭寅川,梁東平,江洲. 江蘇大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(02)
[7]老化瀝青混合料的松弛模量模型[J]. 田小革,劉良駿,于發(fā)袂,何林. 公路交通科技. 2015(04)
[8]層間接觸狀態(tài)對路面結(jié)構(gòu)力學(xué)響應(yīng)的影響[J]. 胡鋼. 公路. 2015(03)
[9]粘彈性瀝青路面車輛動力響應(yīng)仿真分析研究[J]. 曹衛(wèi)鋒,呂彭民. 計算機仿真. 2013(04)
[10]基于Burgers模型的瀝青混合料室內(nèi)車轍試驗粘彈性分析[J]. 龍堯,謝晶,王德群,關(guān)宏信,邵臘庚. 中外公路. 2011(05)
碩士論文
[1]基于粘彈性的瀝青混合料疲勞性能研究[D]. 葉青.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于流變學(xué)本構(gòu)模型和動力有限元分析的瀝青路面車轍計算[D]. 汪凡.重慶交通大學(xué) 2009
本文編號:3287284
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