沥青路面表面纵向与横向疲劳裂缝扩展研究

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1、沥青路面表面纵向与横向疲劳裂缝扩展研究王宏畅，茅建校，陈旭东何京林业大学土木工程学院，南京210037)摘要：基于自上而下的表面纵、橫向疲劳裂缝严重影响沥青路血的使用品质，首先分析表面疲劳裂缝的形成机理,然后采用奇异等参元法及断裂力学理论，应用有限元软件ABAQUS,建立20结点等参立方体单元的有限元模型，数值计算路面表血纵、横向疲劳裂缝扩展，探讨表面纵、横向裂缝疲劳扩展的规律。计算表明：①表面纵、横向裂缝扩展只考虑偏载作用，随着裂缝向下扩展，其幔是增大到一个峰值后，再山此下降。裂缝扩展前期，纵、横向裂缝的&差别不

2、大，而在中后期，纵向裂缝的《耍大于横向裂缝。②各路面结构参数中面层厚度仏和模量&及基层模量民对表面纵、横向裂缝扩展影响较大，其它参数生基模量仏、底基层厚度&和模量伦、基层厚度心)则彫响很小。关键词：道路工程；沥青路面；横向裂缝；纵向裂缝；有限元；裂缝扩展中图分类号：S773.3;U416.2文献标识码：A文章编号:1001-005X2012)02-0062-06ResearchonFatigueCracksExtendinTransverseandLongitudinalDirectionoftheAsphaltP

3、avementSurfaceWangHongchang,MaoJianxiao,ChenXudongCollegeofCivilEngineering,NanjingForestryUniversity,Nanjing210037)Abstract:Thetop-downfatiguecracksonthesurfaceseriouslyaffecttheusingqualityofasphaltpavement.Formationmechanismofsurfacefatiguecrackswasanalyze

4、d.Then,basedonsingularandotherparameterstogetherwithfracturemechanicstheory-,afinitecleincnlanalysismodelof20-nodeisoparametricelementswasestablishedbytheFEMsoftwareABAQUS・Thesurfacecracksintransversearidlongitudinaldirectionwerenuinencallyanalyzed,andtlieexte

5、ndruleswerestudied・Resultsindicatethat:d)thepropagationofsuifacecracksintransverseandlongitudinaldirectionisdominatedbydeflectionload・Inthecourseofcrackpropagation,%firstincreasestothetopthendropsdownslowly.Intheinilialcrackpropagation,thedifferenceofK2issmal

6、l,butirilatterphases,K2inlongitudinaldirectionisgreaterthanthatintransversedirection・2)Amongalltheparametersofeachroadsurfacestructure,Ihemostimportcinlinfluencefactorsaffectingthecrackextendarethicknessh】,modulusE{andbasemodulusE》・Olh^rparameters,suchassubgr

7、ademodulusEQ,sub-basethicknessh3,modulusE3、andbasethicknessh2havelittleeflect・Keywords:roadengineering;aspluillpavement；transversecrack；longitudinalcrack;finiteelementmethod;crackextend裂缝是沥青路面最主要的结构破损形式之一,过去对传统上的从面层底部向上扩展的疲劳裂缝及反射裂缝作了较多的研究和评价，最近许多研究已证实了因荷载引起的疲劳

8、裂缝可能发生在路表并向下扩展贯穿整个沥青面层。如GerritsenE，1>DauzatsL2J、MyersL3J、UhlmeyerL4-、GeoffreyRowe、NunnM等都发现在轮迹带区域的内部和收稿日期:2011-12-07基金项目：江苏省科技研究计划资助项目4JK2010568);江苏省高校大学生实践创新训练计划2011)第一作者简介：王宏畅Q97