基于内聚力模型的沥青路面低温缩裂数值模拟.pdf

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1、第29卷第6期公路交通科技V01．29No．62012年6月JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentJun．2012doi：10．3969／j．issm1002一0268．2012．06．003基于内聚力模型的沥青路面低温缩裂数值模拟钮凯健1(1．苏州市市政工程设计院有限责任公司．江苏苏州，李昶2215007：2．东南大学交通学院，江苏南京210096)摘要：低温缩裂是沥青路面使用过程中遇到的主要病害之一，为了更清楚地揭示沥青

2、路面低温缩裂的机理，基于内聚力模型．运用ABAQUS有限元软件对沥青路面的低温缩裂过程进行数值模拟。建立了粘弹-『生分析的模型，对约束试件温度应力试验(TSRST)进行数值模拟。其数值模拟结果与试验结果非常接近；拟定路面结构内聚力及粘弹性材料参数。模拟了不同降温时间情况下沥青面层断裂损伤的情况。结果表明：低温缩裂摸型中加入粘弹性参数后，路表面层发生初始损伤的起始。ClOt度要求更低；从断裂过程上来看，弹性的沥青面层开裂具有瞬时性．开裂过程极为短暂：加入粘弹性材料参数后，沥青路面开裂具有过程性，比

3、弹性的路面结构更接近实际沥青路面的开裂状况。关键词：道路工程；沥青路面；内聚力模型；粘弹性有限元；低温缩裂中图分类号：0416．217文献标识码：A文章编号：1002—0268(2012)06一00ll-05NumericalSimulationofLow·temperatureShrinkageCrackingofAsphaltPavementBasedonCohesiveZoneModelNIUKaijianl，LIChan92(1．SuzhouMunicipalEngineeringDes

4、ignInstituteCo．，Ltd．。SuzhouJiangsu215007，China；2．SchoolofTransportation，SoutheastUniversity，№njingJiangsu210096，China)Abstract：Low．temperatureshrinkagecrackingisoneofmaindiseasesofasphaltpavementinscrviceprocess．Inordertorevealthemechanismoflow-tempe

5、ratureshrinkagecrackingmoreclearly，numericalsimulationoflow—temperatureshrinkagecrackingprocessofasphaltpavementwascarriedoutbyusingABAQUSsoftwarebasedoncohesivezonemodel(CZM)．TheviscoelasticanalysismodelWassetuptosimulateTSRST，theresultisverycloseto

6、testresult．CZMandviscoelasticityparametersofpavementstructureweredrafted．Pavements’damageinthecaseofdifferentcoolingtimewassimulated．Theresultsshowthat(1)afteraddingviscoelasticitymaterialparametersinthemodel，theinitialtemperatureofpavementsurfaceini

7、tialdamagewasdecreased；(2)crackingprocessofelasticasphaltpavementwasinstantaneous；(3)afterputtingviscoelasticmaterialparametersintothemodel，asphaltpavementexperiencedalongercrackingprocess，whichiscorrespondingtopracticalsituationofpavementcracking。Ke

8、ywords：roadengineering；asphaltpavement；cohesivezonemodel；viscoelasticfiniteelement；low。temperatureshrinkagecracking0前言沥青路面在使用过程中会出现各种各样的破坏，其中，沥青路面的低温开裂已经成为世界各国沥青路面使用过程中遇到的主要病害之一，分布十分普遍，严重地影响了沥青路面的使用性能和服务寿命⋯。因此，研究沥青路面低温开裂的发展过程对于防治和延缓路面的开裂具有重要意义m川。本文借助