基于非线性疲劳损伤特性的沥青路面形变规律.pdf

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1、第29卷第9期2012年9月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentV01．29No．9Sep．2012doi：10．3969／j．issn．1002—0268．2012．09．003基于非线性疲劳损伤特性的沥青路面形变规律孙志林1，黄晓明2(1．长沙理工大学公路工程教育部重点实验室，湖南长沙410114；2．东南大学交通学院，江苏南京210096)摘要：为了研究沥青路面结构在车辆荷载作用下的疲劳损伤演化特性，并分析其形变规律，运用通用有限元软件ABAQUS及其二次开发平台，

2、建立考虑路面材料非线性疲劳损伤的沥青路面结构数值计算模型，分析沥青路面结构在车辆荷载反复作用下路面结构损伤和路面结构水平正应变的空间分布及演化规律，以及路表弯沉随荷载作用的演变规律。结果表明：路面结构损伤主要分布在双轮中心线下靠近层底的区域，基层层底与底基层层底损伤度随荷载作用均增加，且增加幅度逐渐增大；靠近层底位置拉应变逐渐增大，且增加幅度逐渐增大，中性轴上移；路表弯沉在荷载作用下逐渐增大，增大幅度逐渐增大，其规律与相关实测结果相符。研究结果可为沥青路面结构设计、养护维修及长期性能预测提供理论支撑。关键词：道路工程；沥青路面；有限元；路面结构；损伤力学；

3、路表弯沉中图分类号：U416．217文献标识码：A文章编号：1002—0268(2012)09—0013—06DeformationRegularityofAsphaltPavementBasedonNonlinearFatigueDamageCharacteristicsSUNZhilinl，HUANGXiaomin92(I．KeyLaboratoryofHighwayEngineeringofMinistryofEducation，ChangshaUniversityofScience＆Technology．ChangshaHunan410114，Ch

4、ina；2．SchoolofTransportation，SoutheastUniversity，NanjingJiangsu210096，China)Abstract：Inordertostudythefatiguedamagecharacteristicanddeformationregularityofasphaltpavementundervehicleload，byusingthegeneralfiniteelementsoftwareABAQUSandthesecondarydevelopmentplatform，anasphaltpaveme

5、ntnumericalmodelwhichconsiderspavementmaterialnonlinearfatiguedamagewasestablishedtoanalyzethespatialdistribution／evolutionofasphaltpavementstructuredamages，thespatialdistribution／evolutionofasphaltpavement’structurehorizontalnormalstrains，andtheevolutionofpavementsurfacedeflectio

6、nvaryingwithloadsunderrepeatedvehicleload．Theresultsshowthat(1)Thepavementstructuraldamagemainlydistributesinaspecificdamagezonelocatedatthebottomofthelayeralongthemiddlelinebetweenthedoublewheels．Withtheincreasingofloadcycles，thedamagedegreesatthebottomofthebaselayerandthesub—bas

7、elayerincrease，andtherateofwhichgraduallyincreases．(2)Thehorizontaltensilestrainclosetothebottomofthepavementlayerincreases，therateofwhichgraduallyincreases，andneutralaxismovesupward．(3)Thedeflectionofpavementsurfaceincreaseswiththeincreaseofloadcycles，andtherateofwhichincreasesgr

8、adually．Theregularityisinagreemen