半剛性基層瀝青路面反射裂紋的機(jī)理研究及數(shù)值模擬.pdf

1、反射裂紋是瀝青路面主要的早期破損形式之一，道路在交通載荷和溫度載荷的反復(fù)作用下，基層的微裂紋會不斷向面層擴(kuò)展、增密并貫穿連通形成宏觀可見裂紋，破壞了路面結(jié)構(gòu)的整體性和連續(xù)性，在一定程度上削弱了路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。開展瀝青道路裂紋形成機(jī)理及裂紋擴(kuò)展行為的研究，理解路面損傷與早期破損的機(jī)理，認(rèn)識瀝青路面結(jié)構(gòu)裂紋形成機(jī)理及擴(kuò)展過程，對提高瀝青路面結(jié)構(gòu)抗裂性能，改進(jìn)現(xiàn)有的路面設(shè)計方法都是非常必要的，并可為路面工程師提供瀝青路面設(shè)計與養(yǎng)護(hù)指導(dǎo)。

2、 本文所做的工作： 首先，依據(jù)粘彈性理論，采用廣義Maxwell模型，模擬瀝青混合料的粘彈特性；其次，依據(jù)傳熱學(xué)理論，建立含貫通裂紋和裂紋擴(kuò)展過程中的有限元分析模型，分析了大氣溫度對道路體系應(yīng)力場的影響；又探討不同降溫速度，降溫幅度對裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子的影響。結(jié)果表明，低溫環(huán)境導(dǎo)致裂紋尖端存在高應(yīng)力區(qū)，在不斷的溫度載荷作用下，基層裂紋可能會不斷擴(kuò)展直至面層形成可見的表面裂紋；再次，依據(jù)道路動力學(xué)理論，分析了裂紋尖端動態(tài)應(yīng)力強(qiáng)度