基于线弹性断裂力学的沥青路面结构分析

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1、摘要疲劳开裂是沥青路面主要的早期破损形式之一，开展沥青路面裂纹形成及扩展行为的研究，对提高沥青路面结构抗裂性能，优选沥青混合料，改进现有的路面设计方法都是非常有意义的。本文运用能够模拟沥青混合料复合型裂纹扩展行为的偏移裂纹的三点弯曲小梁试验，以FRANC2D软件为平台，利用二次正交回归试验设计进行仿真模拟试验，研究了复合型裂纹应力强度因子KI和KII随荷载、预制裂纹长度、裂纹偏移距、试件宽度、试件高度等五因素变化规律，回归出两者随这五个因素变化的二次回归方程，并对K卜KII值进行了单因素和多因素规律分析，得出了主

2、要影响因素的变化规律；并对不同裂纹偏移距的三点弯曲试样的裂纹扩展路径进行了数值模拟。最后对模拟结果进行了试验论证。应用FRANC2D软件分别模拟了在交通荷载、温度荷载、交通荷载和温度荷载共同作用下含有表面裂纹的沥青路面的裂纹扩展路径，结果表明，裂纹扩展的主要驱动力是拉应力；通过改变沥青路面的材料和结构参数来分析对裂纹扩展的影响；设计了正交试验分析多个参数情况下对裂纹扩展的影响，并将各参数对沥青路面裂纹扩展影响的敏感程度进行了排序。关键词：沥青路面；裂纹扩展行为；线弹性断裂力学；三点弯曲试验；数值模拟；FRANC2

3、D软件；正交试验AbstractFatiguecrackingisoneofthem旬ormodesofprematuredistressesinaSphaltpaVement．ResearchoninitiationmechallismaIldpropagationbehaviorofcraCksinasphaltpaV锄entareVe叫imponanttoenllancemeresistancecrackingperf．o彻anceofaSphaltpaV锄entstructllre，t0selectopt

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