水泥混凝土路面開裂機(jī)理及破壞過程研究.pdf

1、該文在已有研究成果的基礎(chǔ)上通過廣泛調(diào)研,結(jié)合作者近幾年來主持或參加的有關(guān)水泥混凝土路面研究課題的部分成果,在路面基層的各種性能得到保障的前提下,通過理論研究和試驗(yàn)研究,得出路面板的開裂破壞過程分為三個(gè)階段,即初始裂縫形成階段、裂縫累積和擴(kuò)展階段以及路面斷裂破壞階段.該文采用非線性科學(xué)理論(如混沌、分形等)來解釋路面裂縫生成和擴(kuò)展的機(jī)理和過程,從總體上對開裂和破壞的全過程加以描述,為水泥混凝土路面的開裂機(jī)理和破壞過程研究提供一種新的思路和

2、方法.該文的創(chuàng)新點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:1.通過對路面板底界面開裂、路面板中裂縫積聚、擴(kuò)展和路面表面車板相互作用及其對路面疲勞破壞的影響等三個(gè)層面的研究和分析,首次提出水泥混凝土路面的開裂和破壞過程可以分為三個(gè)階段,即路面板底初始損傷和早期裂縫的形成階段、使用期間荷載作用對路面造成的開裂損傷累計(jì)、加劇和裂縫擴(kuò)展階段以及路面斷裂破壞階段.2.提出了路面板與基層之間的層間結(jié)合關(guān)系和六種結(jié)合模式,并根據(jù)斷裂力學(xué)的基本原理提出了路面板在早期凝

3、結(jié)過程中,在面層與基層之間形成薄弱過渡層.3.綜合利用損傷力學(xué)和斷裂力學(xué)的基本原理分析提出,水泥混凝土路面板早期凝固過程中形成大量的微小缺陷而構(gòu)成初始的損傷場.4.在已有理論分析的基礎(chǔ)上,通過試驗(yàn)研究驗(yàn)證了由于路面不平整引起的車板相互作用產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)響應(yīng)與路面表面平整狀況、車速之間的關(guān)系,并分析計(jì)算了這種動(dòng)態(tài)響應(yīng)對路面疲勞破壞產(chǎn)生的嚴(yán)重影響,從另一角度解釋了水泥混凝土路面往往在低應(yīng)力水平狀態(tài)下遠(yuǎn)未達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限即出現(xiàn)破壞的真正原因.5.