沥青混凝土路面表面裂缝的疲劳变温损伤分析

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1、第14卷第2期中国公路学报Vol.14No.22001年4月ChinaJournalofHighwayandTransportApr.2001文索编号1001-7372(2001)02-0006-03沥青混凝土路面表面裂缝的疲劳变温损伤分析王金昌‘，赵颖华”，孙雅珍“(1.浙江大学岩土工程研究所，浙江杭州310027;2.沈阳建筑工程学院土木工程系，辽宁沈阳110015)摘要:以沈阳一大连高速会路为工程背景，应用连续狈伤力学理论，计入变温引起的沥青流凝土面层材料的非均匀性，对含表面裂缝的路面体进行疲劳史沮有限元分析，并提出路面的疲劳报伤寿命预列方法。关健

2、词;连续损伤力学;表面裂缝;疚劳寿命中图分类号:U416.217文献标识码,AFatiguedamageanalysisofsurfacecrackedasphaltpavementundervaryingtemperatureWANGJin-chang`,ZHAOYing-huat,SUNYa-zhen3(1.GeotechnicalEngineeringInstitute,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China;2.DepartmentofCivilEngineering,ShenyangArchiturala

3、ndCivilEngineeringInstitute,Shenyang110015.China)Abstract;Basedonthetheoryofdamagemechanics,thepavementwithsurfacecracksfromShenyang-DalianhighwayisanalyzedbyapplyingFEMunderthevaryingtemperature.Thematerialinhomogencitycausedbythetemperaturechangingistakenintoaccountintheanalysi

4、s.Thefatiguedamagelifeofthepavementispredicted.Keywords;damagemechanics;surfacecracks;fatiguelife表面裂缝是沥青混凝土路面损伤的主要形式之车辆荷载和温度应力的作用进行了三维有限元断裂一。表面裂缝的存在使得雨、雪水浸人到路面体的内力学分析。尽管对含裂缝路面体的研究取得一定成部，引起面层脱层或使基层的承载力削弱。现有的研果，但对变温导致材料非均匀性以及对表面裂缝扩究成果多基于断裂力学理论对含裂缝路面体进行解展过程的研究还很有限。笔者以沈阳一大连高速公析或数值分析，

5、如郑健龙等[[0将基层中含有贯穿裂路为工程背景，应用损伤力学理论，计入了变温引起缝的路面体简化为二维间题，以应力强度因子作为的沥青混凝土面层材料的非均匀性，对含表面裂缝表征参量，探讨了车辆荷载对称作用和非对称作用层状路面体模型进行了疲劳变温有限元分析，并提下基层和面层之间加人软弱层对反射裂缝的防止效出了路面的疲劳寿命预测方法。果，得出软弱层可以防止基层中的裂缝向上反射的1连续损伤理论结论。基于沥青路面未通车前就出现的初始裂缝现象，昊赣昌[z1分析了温度场对路面体的影响，通过积1.1损伤模型分变换和广义解析函数边值理论获得温度场作用下北方地区低温缩裂和温度

6、疲劳是半刚性基层沥含裂缝路面体的解析解[3.41，并探讨了路面材料和结青馄凝土路面破坏的主要诱因。低温时沥青混凝土构的优化设计。彭妙娟等阁从西三线实际工程出发，材料主要表现为弹性[61，故笔者采用弹脆性连续损针对基层中含有贯穿裂缝的路面层状体模型，考虑伤模型来模拟沥青混凝土材料的低温损伤状况。收摘日翻2000-07-11若金项目:辽宁省自然科学基全项目(98108002);沈阳市科技计划资助项目(199951053-00)作者简介王金昌(1974-),男黑龙江兰西人，工学博士研究生.万方数据第2期王金昌，等:沥青混凝土路面表面裂缝的疲劳变a损伤分析由LE

7、MAITREI0〕的等效应变假设损伤后的有表1沈一大离速公路路面材料与结构参数效弹性模量可表示为线形胀系数。厚度/cmE/MP.泊松比FE=(1一w)E(1)/10-0℃式中:。为损伤因子((0<-一，(2)水。砂，}一20}一，5000.25}一式中:‘为单轴拉伸实验中损伤刚发生时的应变值;天。砂。}一25}一1500}一。25}一

8、E,y，为等效应变。损伤材料的应力一应变关系与损伤土。}一co}一36}一。.3