谈柔性路面热应力及断裂温度的预测方法.pdf

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1、谈柔性路面热应力及断裂温度的预测方法ThermalStressandFractureTemperaturePredictionforFlexiblePavement曹银涛(石家庄市西柏坡高速公路管理处，石家庄250000)CAOYin—tao(XibaipoShijiazhuangCityExpresswayManagementOffice，Shijiazhuang250000，China)【摘要】计算研究了低温裂化沥青路面的热应力问题。使用数值模拟方法研究了不同结构组合及基层的材料特性。在试验数据及计算结果的基础上，预测三种类型沥青柔性路面的断裂温度这种方法考虑了材料特性及铺装系统中的

2、温度，因此可作为研究实际路面结构的模型。【Abstract]Thispapercalculatethermalstressesinthelowtemperaturecrackingproblemofasphaltpavement．Numericalsimulationsandanalysesfireperformedusingdifferentstructuralcombinationsandmaterialcharacteristicsofbasecourse．Andfracturetemperaturesarepredictedforagivenflexiblepavementcon

3、structedwiththreetypesofasphaltmixturesbasedonthecalculatedresultsandexperimentaldata．Thisapproachservesasabettermodelforrealpavementstructureasittakesintoaccounttherelationshipsbetweenthematerialcharacteristicsandtemperatureinthepavementsystem．【关键词】柔性路面；热应力；积分变换；传递矩阵法【Keywords】flexiblepavement；t

4、hermalstresses；Integraltransformation；transfermatrixmethod【中图分类号】u416．221【文献标志码】B【文章编号】1007．9467(2015)07．0119-03[DOI]10．13616~．cnki．gcjsysj．2015．07．031市SHRPA．005热裂解模型及Kirkner和Shen．S的虚拟裂缝模1简介型，更多地依赖于材料的力学裂化过程。然而，大多数现有的早在20世纪60年代，就开始研究柔性路面热裂解的问机械基础开裂模型专注于沥青层，而不是把整个路面结构作题。热裂解模型来源于经验或是机械地应用实证模型。如弗洛为一

5、个集成系统。姆，Phang．smodelt】和Haas．S机场道面模型嘲，通过现场数据的基于机械理论，近几年进行了许多热应力柔性路面的研回归分析确定了影响热裂解的参数。然而，相对于经验模型、究。分析了北方地区柔性路面的热应力场。在柔珞面上用传机理模型，该模型受限于实验基础数据，并不能完全解释断裂输矩阵的方法推导热应力的温度。使用刚度矩阵方法推导热现象。如Hills和BRIENS破裂温度预测模型[的开裂现象的应力的通解。这些方法中，认为沿厚度方向温度是不均匀分布数据集，Christisons热应力预测模型，Finn．S计算程序，的，在处理柔性路面热裂化问题时，通过将二维模型简化为一维模型。

6、沥青路面的热裂解主要发生在寒冷的天气，其中沥青【作者简介】曹银涛(1980)，男，河北灵寿人，工程师，从事交通运混合料表现出明显的脆性。因此，它是基于多层弹性理论来分输研究，(电子信箱)512720373@qq．com。析这个问题的。然而，沥青混合物对温度变化敏感。材料参数，119工程建设与设计C—onstructi—on—&D—e—s—ig—n—F—orPr—o—je—c—t如模量、、『白松比和沥青混合料的热膨胀系数等对温度极为敏表1柔性路面的温度变化感。假设材料的特性是在上述模型所获得的结果，与沥青路面t=O．4ht=O．8hf=1-2hf=1．6ht=2．Oh结构的实际状态有一定差

7、异。0—2．0oO一4．00O一6．0o0—8．00o10．000—．021．193—2．785—4．467—6．196—7．955本文旨在解决上述问题中的热应力问题。利用数值模拟—．o40．685一1．917—3．316—4．803—6348～的方法计算了热应力。此外，基于结果和实验数据，预测了3．I)90．131—0．6581．433—2-3623-398—．130．021啊o．2ll—O．597一1．138一1．797—种沥青