基于双模量理论的连续配筋混凝土复合式路面沥青层表损伤分析及Top-Down开裂控制 被引量：6

1

作者 李盛 孙煜 +1 位作者 余时清 王渺 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期111-128,共18页

基于连续介质损伤力学和双模量理论,建立单一模量和双模量2种疲劳损伤本构,采用数值模拟的方法,对2种疲劳损伤本构模型进行了简单分析对比,并采用双模量损伤本构分析沥青层(AC)厚度、模量、拉压模量比以及AC层与连续配筋水泥混凝土层(C... 基于连续介质损伤力学和双模量理论,建立单一模量和双模量2种疲劳损伤本构,采用数值模拟的方法,对2种疲劳损伤本构模型进行了简单分析对比,并采用双模量损伤本构分析沥青层(AC)厚度、模量、拉压模量比以及AC层与连续配筋水泥混凝土层(CRC)摩擦系数4个因素对沥青层表面损伤的影响,在单因素分析的基础上通过响应面法对CRC+AC复合式路面抗Top-Down开裂性能进行优化设计。研究表明:AC层在单模量下的最大压应力比双模量下大0.1MPa,但AC层在单模量下几乎未产生拉应力,而双模量下的最大拉应力为0.08MPa;单因素分析得到AC层厚度、模量、拉压模量比、层间摩擦系数推荐最大取值分别为8cm、1700MPa、0.8、7;3个参数中,对AC层表面疲劳损伤度综合影响从大到小的组合为:AC层厚度和拉压模量比,AC层拉模量和拉压模量比,AC层厚度和拉模量;针对不同拉模量的AC层材料提出了不同AC层厚度下的拉压模量比控制标准。 展开更多

关键词 复合式路面 数值模拟 疲劳开裂 疲劳损伤 双模量损伤本构

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基于响应面法的隧道复合式路面力学响应分析 被引量：5

2

作者 翁斌 张超 +2 位作者 阙云 章灿林 徐松 《森林工程》 北大核心 2024年第2期176-187,共12页

为揭示移动荷载作用下公路隧道复合式路面结构力学响应,通过现场试验与有限元法相结合及模型精度验证的手段,基于响应面试验设计方法分析有仰拱和无仰拱的隧道复合式路面力学响应。结果表明,无论有仰拱,还是无仰拱,轴载对各项力学指标... 为揭示移动荷载作用下公路隧道复合式路面结构力学响应,通过现场试验与有限元法相结合及模型精度验证的手段,基于响应面试验设计方法分析有仰拱和无仰拱的隧道复合式路面力学响应。结果表明,无论有仰拱,还是无仰拱,轴载对各项力学指标的影响最大,混凝土基层厚度对各项力学指标的影响较小,水平荷载对混凝土面板板底拉应力和沥青面层层间剪应力的影响较大、对沥青面层层底拉应变影响较小;无仰拱时围岩模量对各项力学指标的影响大于有仰拱;有仰拱时混凝土面层厚度对沥青面层层底拉应变的影响大于沥青面层厚度,混凝土面层厚度对沥青面层层间剪应力的影响大于基层厚度,无仰拱时影响相反;有仰拱隧道复合式路面结构轴载换算系数得到混凝土面层设计轴次是现行规范的1.8倍,无仰拱是1.3倍;有仰拱、无仰拱时混凝土面层疲劳寿命分别比设计轴载大17和8个数量级,沥青面层疲劳寿命均比设计轴载大1个数量级。研究结果可为隧道复合式路面结构设计研究提供参考。 展开更多

关键词 隧道复合式路面 响应面 力学响应 移动荷载 疲劳寿命

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隧道复合式路面层间抗裂性能研究 被引量：2

3

作者 谭剑 金瑞 +2 位作者 陈钰 杨朝红 侯曙光 《南京工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期330-337,共8页

反射裂缝是隧道复合式路面结构的一大突出问题,严重影响路面使用性能。本文采用加纤改性沥青作为层间抗裂材料,成型了基层预设接缝的复合试件,基于室内弯曲试验和轮碾试验研究其层间抗裂性能,并通过有限元数值分析探究加纤改性沥青对复... 反射裂缝是隧道复合式路面结构的一大突出问题,严重影响路面使用性能。本文采用加纤改性沥青作为层间抗裂材料,成型了基层预设接缝的复合试件,基于室内弯曲试验和轮碾试验研究其层间抗裂性能,并通过有限元数值分析探究加纤改性沥青对复合式路面沥青面层应力分布情况的影响。结果表明:加纤改性沥青具有良好的层间抗裂性能,能够增强复合试件的抗弯曲能力,减缓反射裂缝的发展,延长复合试件疲劳寿命;有限元分析结果表明加纤改性沥青能够有效吸收沥青面层底部因基层接缝导致的集中应力,大大降低沥青面层底部的最大拉应力和最大剪应力。研究成果可为加纤改性沥青层间抗裂材料在隧道复合式路面中的应用与推广提供理论依据和技术支撑。 展开更多

关键词 隧道 复合式路面 反射裂缝 加纤改性沥青 抗裂性能 有限元分析

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刚柔复合式路面层间界面剪切疲劳试验研究 被引量：38

4

作者 李盛 刘朝晖 +1 位作者 李宇峙 周婷 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期151-156,共6页

针对刚柔复合式路面结构的特点和现有研究存在的不足,研发一种适用于刚柔复合式路面层间剪切疲劳测试的装置,并介绍该试验装置的科学性和优势。利用该装置确定刚柔复合式路面层间喷洒式结构沥青的最佳用量为1.4kg/m2,进行层间界面剪切... 针对刚柔复合式路面结构的特点和现有研究存在的不足,研发一种适用于刚柔复合式路面层间剪切疲劳测试的装置,并介绍该试验装置的科学性和优势。利用该装置确定刚柔复合式路面层间喷洒式结构沥青的最佳用量为1.4kg/m2,进行层间界面剪切疲劳试验,提出刚柔复合式路面的层间抗剪强度结构系数。运用有限元法,计算和分析刚柔复合式路面层间剪应力与沥青层厚度的关系,提出基于层间剪切疲劳的沥青层厚度设计方法。研究结果可为合理设计刚柔复合式路面的结构层厚度提供参考。 展开更多

关键词 刚柔复合式路面 抗剪强度 剪切疲劳 抗剪强度结构系数

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刚柔复合式路面裂缝反射预防技术研究进展 被引量：21

5

作者 刘志胜 刘志岗 +1 位作者 张翛 张艳聪 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期86-90,104,共6页

为系统掌握国内外有关刚柔复合式路面裂缝反射预防技术的研究现状,通过调查现有层间裂缝防治材料的设计思路、性能试验、应用效果,评述针对旧水泥混凝土路面加铺层裂缝反射预防材料的优缺点,总结现有裂缝反射预防技术存在的问题及发展... 为系统掌握国内外有关刚柔复合式路面裂缝反射预防技术的研究现状,通过调查现有层间裂缝防治材料的设计思路、性能试验、应用效果,评述针对旧水泥混凝土路面加铺层裂缝反射预防材料的优缺点,总结现有裂缝反射预防技术存在的问题及发展趋势。结果表明:国内外全幅式、条带式裂缝预防技术已经应用颇多,取得了一定的效果,但关于裂缝反射预防材料的技术规范相对缺乏,条带式-复合型裂缝预防措施将在未来道路工程中常态化应用。现浇、条带式应力吸收带在抗拉性能、经济方面效果较好,可在未来旧水泥混凝土路面加铺沥青层时参考应用。 展开更多

关键词 复合式路面 裂缝反射 研究现状 发展趋势

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AC+CRCP复合式路面温度场有限元分析 被引量：31

6

作者 顾兴宇 倪富健 董侨 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期805-809,共5页

根据传热学原理,利用有限元方法分析了AC+CRCP复合式路面的瞬态温度场.共考虑了3种路表与外界热交换的形式:太阳辐射、空气对流换热和空气辐射换热.计算结果与实测值的平均误差为2.0℃,并表现出明显的规律性:随着深度增加,温度、温度梯... 根据传热学原理,利用有限元方法分析了AC+CRCP复合式路面的瞬态温度场.共考虑了3种路表与外界热交换的形式:太阳辐射、空气对流换热和空气辐射换热.计算结果与实测值的平均误差为2.0℃,并表现出明显的规律性:随着深度增加,温度、温度梯度、变温速率都会出现变化幅度减小、变化相位滞后的现象;而日温差随深度增加而减小情况可用指数函数来模拟.利用所建模型分析了复合式路面的温度场,结果表明:路表温度主要取决路表与外界环境的热交换;相同天气情况下路面表层材料对太阳辐射吸收率的不同是导致路表温度不同的主要原因;沥青层的临界厚度仅与沥青混合料的导热能力有关. 展开更多

关键词 连续配筋水泥混凝土路面 沥青面层 复合式路面 热分析 临界厚度

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防治复合式路面的反射裂缝技术研究 被引量：22

7

作者 李淑明 蔡喜棉 许志鸿 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1616-1620,共5页

结合试验路实体工程,采用有限元方法分析了土工布、玻璃纤维网对旧水泥混凝土(PCC)路面沥青混凝土(AC)加铺层复合式路面结构的内力影响,发现为防治旧PCC路面的接缝/裂缝在AC加铺层内产生反射裂缝,宜在加铺层底部铺设夹层,且模量较大的... 结合试验路实体工程,采用有限元方法分析了土工布、玻璃纤维网对旧水泥混凝土(PCC)路面沥青混凝土(AC)加铺层复合式路面结构的内力影响,发现为防治旧PCC路面的接缝/裂缝在AC加铺层内产生反射裂缝,宜在加铺层底部铺设夹层,且模量较大的玻璃纤维网效果更好.在理论分析基础上铺设了试验路,经受了实体工程的考验. 展开更多

关键词 复合式路面 反射裂缝 土工织物

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考虑温度与荷载耦合作用的连续配筋混凝土复合式路面损伤分析 被引量：12

8

作者 张磊 黄卫 +1 位作者 王斌 钱振东 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期108-114,共7页

连续配筋混凝土路面的裂缝形态和分布模式是影响路面路用性能和寿命周期的重要因素。本文采用通用有限元软件建立了CRCP+AC的复合式路面模型,并用混凝土损伤塑性模型表征CRCP面板的力学特性。通过对路面结构温度场的分析,得到沥青面层与... 连续配筋混凝土路面的裂缝形态和分布模式是影响路面路用性能和寿命周期的重要因素。本文采用通用有限元软件建立了CRCP+AC的复合式路面模型,并用混凝土损伤塑性模型表征CRCP面板的力学特性。通过对路面结构温度场的分析,得到沥青面层与CRCP面板厚度比的临界值为0.15,达到或超过这一临界厚度比值,沥青面层改善CRCP面板温度状况的作用才会发挥明显。在此基础上进一步分析了复合式路面在温度与荷载耦合作用下,CRCP面板结构损伤的演化规律以及裂缝张开闭合的行为特征。研究结果可以为CRCP+AC复合式路面的设计以及施工过程中的裂缝控制提供理论依据与借鉴。 展开更多

关键词 CRCP+AC 复合式路面 温度与荷载耦合作用 损伤分析

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AC+CRC复合式路面反射裂缝的有限元分析 被引量：8

9

作者 曾梦澜 吴正新 +1 位作者 钟梦武 罗迪 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1516-1520,共5页

为给复合式路面的使用寿命预估提供参考,采用有限元软件建立了带裂缝的沥青混凝土罩面连续配筋水泥混凝土(AC+CRC)复合式路面结构应力分析模型,对在正载和偏载作用下沥青面层正应力和剪应力分布进行了分析.计算了沥青层荷载型反射裂缝... 为给复合式路面的使用寿命预估提供参考,采用有限元软件建立了带裂缝的沥青混凝土罩面连续配筋水泥混凝土(AC+CRC)复合式路面结构应力分析模型,对在正载和偏载作用下沥青面层正应力和剪应力分布进行了分析.计算了沥青层荷载型反射裂缝应力强度因子,分析出结构层厚度、模量、配筋率、层间结合状态对AC层反射裂缝扩展的影响.分析结果表明,增加AC层厚度及底基层模量、提高CRC层配筋率、改善层间结合状态等均能较好地抑制复合式路面反射裂缝的发展,而CRC层厚度及模量、AC层模量对复合式路面反射裂缝的发展基本没有影响.研究结果可为AC+CRC复合式路面结构设计提供一定的理论依据. 展开更多

关键词 复合式路面 有限元 断裂力学 反射裂缝 应力强度因子

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刚柔复合式路面沥青层荷载疲劳损伤特性及开裂机理 被引量：13

10

作者 李盛 刘朝晖 李宇峙 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期3857-3862,共6页

针对刚柔复合式路面的结构特点和现有研究的不足,运用损伤力学、断裂力学理论和数值仿真法,分析沥青层的荷载疲劳损伤特性、开裂机理、裂缝扩展等,并对实体工程进行观测。研究结果表明:在荷载的反复作用下,荷载作用一侧刚性基层接缝(裂... 针对刚柔复合式路面的结构特点和现有研究的不足,运用损伤力学、断裂力学理论和数值仿真法,分析沥青层的荷载疲劳损伤特性、开裂机理、裂缝扩展等,并对实体工程进行观测。研究结果表明:在荷载的反复作用下,荷载作用一侧刚性基层接缝(裂缝)处的沥青层易出现疲劳开裂,开裂后裂缝尖端处受到拉应力作用,裂缝沿尖端向上扩展;随着接缝模量的不断增加,沥青层的疲劳损伤寿命不断提高;随着沥青层模量的增加,沥青层的损伤度不断增大;随着土基模量的增大,沥青层的损伤度不断减小;沥青层反射裂缝的扩展强度随裂缝扩展而增大,且在裂缝扩展后期的增大幅度要明显地大于前期的增大幅度;增加沥青层厚度会对反射裂缝的扩展起延缓作用,随着沥青层模量的增加,沥青层反射裂缝的扩展强度线性幅度增大,但增加幅度并不大。研究结果可用于刚柔复合式路面的合理设计。 展开更多

关键词 复合式路面 疲劳损伤 开裂机理 裂缝扩展 仿真

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BFRP连续配筋复合式路面配筋设计 被引量：10

11

作者 葛倩如 黄志义 +1 位作者 王金昌 张晨旭 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期186-192,共7页

为了控制连续配筋混凝土(CRC)路面结构在温降干缩作用下产生的横向裂缝,利用解析法推导裂缝控制指标的计算公式.结合有限元模拟验证解析公式的有效性,分析玄武岩纤维(BFRP)筋的材料特性与配筋方案对裂缝的影响.研究结果表明:解析法与有... 为了控制连续配筋混凝土(CRC)路面结构在温降干缩作用下产生的横向裂缝,利用解析法推导裂缝控制指标的计算公式.结合有限元模拟验证解析公式的有效性,分析玄武岩纤维(BFRP)筋的材料特性与配筋方案对裂缝的影响.研究结果表明:解析法与有限元模拟结果吻合,可以用于CRC+AC复合式路面BFRP配筋设计;BFRP筋弹性模量对裂缝间距与宽度的影响显著,为了减小裂缝宽度,采用弹性模量较高为宜;BRFP筋黏结刚度对裂缝间距与裂缝宽度的影响较大,黏结刚度不应低于20GPa/m;相同配筋率时,小直径小间距方案对裂缝控制有利,配筋率不宜小于0.5%;考虑BFRP材料的耐腐蚀性,建议提高裂缝间距与宽度控制指标,分别不大于2.0m和1.0mm. 展开更多

关键词 CRC+AC复合式路面 玄武岩纤维(BFRP) 配筋设计 裂缝

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复合式路面层间剪应力分析 被引量：9

12

作者 袁明 凌天清 +1 位作者 张睿卓 房刚 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2011年第6期1318-1322,1352,共6页

复合式路面的常见病害常表现为层间剪切滑移破坏。选取典型的水泥混凝土下面层、黏结层、沥青混凝土上面层为一整体,应用BISAR3.0程序,计算分析了复合式路面层间最大剪应力、剪切角及其对温度、结构层厚度、材料模量、行车荷载等参数的... 复合式路面的常见病害常表现为层间剪切滑移破坏。选取典型的水泥混凝土下面层、黏结层、沥青混凝土上面层为一整体,应用BISAR3.0程序,计算分析了复合式路面层间最大剪应力、剪切角及其对温度、结构层厚度、材料模量、行车荷载等参数的敏感性。结果表明:AC层厚度、黏结层模量、行车荷载对层间剪应力、剪切角影响显著,当黏结层厚度由6 mm变为16 mm时,层间最大剪应力降低48.85%,剪切角降低11.29%;同时,综合分析黏结层厚度对层间剪应力、层间抗拉拔性能的影响,确定黏结层的合理厚度约为3 mm。应用MATLAB软件surf、fminsearch工具绘出层间剪应力、剪切角分别与AC层厚度、黏结层模量的三维曲面图,并进行非线性优化拟合出3者之间的函数关系。 展开更多

关键词 道路工程 复合式路面 剪应力 剪切角 非线性优化

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非均布温度条件下CRCP+AC复合式路面温度应力分析 被引量：9

13

作者 李嘉 朱伟平 黄新颜 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期13-18,共6页

根据传热学相关理论,应用大型有限元软件ANSYS10.0对夏季高温条件下CRCP+AC复合式路面瞬态温度场进行了模拟,利用温度-结构耦合原理计算了日周期气温下路面结构的温度应力.分析过程中,考虑了温度沿路面深度方向分布的非线性特征及初始... 根据传热学相关理论,应用大型有限元软件ANSYS10.0对夏季高温条件下CRCP+AC复合式路面瞬态温度场进行了模拟,利用温度-结构耦合原理计算了日周期气温下路面结构的温度应力.分析过程中,考虑了温度沿路面深度方向分布的非线性特征及初始参考温度的非均匀性,对CRCP+AC复合式路面温度应力的影响因素进行了分析.研究结果表明,AC层厚度、CRC层厚度、CRC与基层接触条件的改变对路面结构温度应力的影响较大.当AC层厚度小于6 cm后,改变CRC层厚度对混凝土板温度应力影响不大. 展开更多

关键词 传热学 温度-结构耦合原理 CRCP+AC复合式路面 温度场 温度应力

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连续配筋混凝土刚柔复合式路面Top-Down开裂分析 被引量：18

14

作者 李盛 张豪 +1 位作者 孙煜 危文康 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期2300-2310,共11页

针对CRC+AC复合式路面Top-Down裂缝开裂问题,通过数值模拟,分析CRC+AC复合式路面Top-Down裂缝的开裂诱因,研究温度和荷载作用下沥青面层Top-Down裂缝扩展情况。研究结果表明:沥青面层纵向和横向拉应力最大值均出现在路表处,在路表2 cm... 针对CRC+AC复合式路面Top-Down裂缝开裂问题,通过数值模拟,分析CRC+AC复合式路面Top-Down裂缝的开裂诱因,研究温度和荷载作用下沥青面层Top-Down裂缝扩展情况。研究结果表明:沥青面层纵向和横向拉应力最大值均出现在路表处,在路表2 cm以下深度,沥青面层内的拉应力逐渐转为压应力;在轮载前端和后端处,沥青面层剪应力较大且沿路表2~3 cm深度处剪应力最大,在不同深度,轮载后端比轮载前端对应的剪应力大;由于轮载前端剪应力和拉应力均较大,沥青面层在拉应力和剪应力综合作用下更易形成横向Top-Down裂缝;沥青层温度应力随深度增加而逐渐减小,且随着深度增加,最大温度应力出现时间滞后;冬季低温季节的每天6:00前后,在温度作用下,Top-Down裂缝的裂纹尖端应力强度因子达到最大值,此时裂缝最易扩展;在非均布荷载作用下,纵向裂缝的开裂主要为张开型(I型)和滑开型(II型)开裂,拉应力和剪应力是影响纵向裂缝发展的主要因素,横向裂缝的开裂主要为II型开裂,剪应力为主要影响因素。研究成果可为CRC+AC复合式路面沥青面层的开裂控制及沥青面层的合理设计提供参考依据。 展开更多

关键词 道路工程 复合式路面 数值模拟 温度场 拉应力 TOP-DOWN开裂

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刚柔复合式路面界面层强度特性试验研究 被引量：16

15

作者 王火明 凌天清 +1 位作者 肖友高 唐强 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第6期1033-1036,共4页

通过复合板的室内剪切试验和拉拔试验,对比研究了不同水泥混凝土板界面处理方式、不同防水黏结材料以及界面层沥青用量对界面层强度的影响;并对不同防水黏结材料的耐久性进行了对比试验研究。得到了精铣刨界面最佳铣刨深度、不同界面处... 通过复合板的室内剪切试验和拉拔试验,对比研究了不同水泥混凝土板界面处理方式、不同防水黏结材料以及界面层沥青用量对界面层强度的影响;并对不同防水黏结材料的耐久性进行了对比试验研究。得到了精铣刨界面最佳铣刨深度、不同界面处理方式下界面层的最佳沥青用量,以及界面层抗剪强度与黏结强度之间的相关性。 展开更多

关键词 刚柔复合式路面 界面层强度 抗剪强度 拉拔试验 剪切试验

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荷载作用下短路基处AC+CPC复合式路面结构应力响应分析 被引量：3

16

作者 郑木莲 刘富强 +1 位作者 王涛 王帅 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期926-933,共8页

为研究短路基处斜向预应力混凝土上覆沥青层(AC+CPC)复合式路面结构在荷载作用下的应力响应,以短路基处AC+CPC复合式路面结构为研究对象,应用ANSYS有限元软件建立AC+CPC复合式路面结构三维有限元模型,分析短路基处AC+CPC复合式路面结构... 为研究短路基处斜向预应力混凝土上覆沥青层(AC+CPC)复合式路面结构在荷载作用下的应力响应,以短路基处AC+CPC复合式路面结构为研究对象,应用ANSYS有限元软件建立AC+CPC复合式路面结构三维有限元模型,分析短路基处AC+CPC复合式路面结构在荷载作用下的应力响应。研究结果表明:两桥(隧)之间路基长度少于200m均可视为短路基;CPC层层底的弯拉应力最大,特别是板的纵缝边缘中部和横缝中部位置,分别为1.385 5 MPa和1.359 4 MPa,从而得知短路基处AC+CPC复合式路面结构的临界荷位为板的纵缝边缘中部;采用麦考特法和通用全局优化算法,得到斜向预应力混凝土层层底的拉应力计算公式。 展开更多

关键词 短路基 复合式路面 AC+CPC 应力 有限元

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夹层对PCC-AC复合式路面层间剪应力的影响 被引量：2

17

作者 杨斌 杨太钦 +1 位作者 陶俊波 肇云亮 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2008年第4期358-360,365,共4页

针对PCC-AC复合式路面层间易产生脱离和滑移的问题,分析了夹层的设置对于PCC-AC复合式路面层间剪应力的影响,通过改变夹层的厚度和回弹模量来研究其变化规律,得出了夹层底剪应力的回归公式,提出了降低PCC-AC复合式路面层间剪应力的有效... 针对PCC-AC复合式路面层间易产生脱离和滑移的问题,分析了夹层的设置对于PCC-AC复合式路面层间剪应力的影响,通过改变夹层的厚度和回弹模量来研究其变化规律,得出了夹层底剪应力的回归公式,提出了降低PCC-AC复合式路面层间剪应力的有效方法,即在不改变AC层厚度的情况下,设置适当厚度的低模量应力吸收层. 展开更多

关键词 夹层 复合式路面 层间剪应力

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复合式路面疲劳裂纹扩展数值模拟研究 被引量：3

18

作者 孔令云 邹胜楠 +3 位作者 黄麟钬 吴海鹰 余苗 杨博 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期91-97,126,共8页

基于虚拟裂纹闭合法(VCCT)以及广义Paris公式,对隧道复合式路面的疲劳裂纹扩展寿命进行研究。首先对现有的虚拟裂纹闭合法进行改进,编写出能够模拟复合式路面疲劳裂纹扩展的子程序UEL;采用有限元软件Abaqus对子程序UEL进行调用,计算出... 基于虚拟裂纹闭合法(VCCT)以及广义Paris公式,对隧道复合式路面的疲劳裂纹扩展寿命进行研究。首先对现有的虚拟裂纹闭合法进行改进,编写出能够模拟复合式路面疲劳裂纹扩展的子程序UEL;采用有限元软件Abaqus对子程序UEL进行调用,计算出路面结构的能量释放率以及应力强度因子,结合广义Paris公式求得其疲劳裂纹扩展寿命。改进的虚拟裂纹闭合法能以一个模型计算出多种裂纹长度对应的能量释放率,很大程度上降低了计算代价;数值模拟结果表明:Ⅰ型应力强度因子KⅠ随着裂纹扩展长度的增加而增大;Ⅱ型应力强度因子KⅡ随着裂纹长度增加先呈递减趋势,然后递增;有效应力强度因子K eff与Ⅱ型应力强度因子KⅡ的变化规律大致相同。还利用改进后的虚拟裂纹闭合法研究了上下面层模量、混凝土层模量以及超载对疲劳裂纹扩展寿命的影响。结果表明:超载系数的增大会使复合式路面的疲劳裂纹扩展寿命显著降低;疲劳裂纹扩展寿命会随着上下面层模量的增大而递增,并与上下面层模量呈近似线性关系;疲劳裂纹扩展寿命也会随着混凝土层模量的增大而递增,但递增速率会逐渐变缓。对路面疲劳寿命影响大小的次序为:超载系数>混凝土模量>下面层模量>上面层模量。研究结果对复合式路面的结构设计具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 道路工程 复合式路面 疲劳裂纹扩展寿命 虚拟裂纹闭合法 广义Paris公式 超载系数

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非均布三向应力作用下CRC+AC复合式路面动力响应分析 被引量：14

19

作者 李盛 张豪 程小亮 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期971-982,共12页

对CRC+AC复合式路面动力响应进行分析,研究基于子午线轮胎考虑非均布动态荷载作用,运用Abaqus有限元软件进行三维实体建模并进行数值模拟,分析CRC+AC复合式路面结构的温度场及应力分布,并对非均布动荷载作用下CRC+AC复合式路面表面拉应... 对CRC+AC复合式路面动力响应进行分析,研究基于子午线轮胎考虑非均布动态荷载作用,运用Abaqus有限元软件进行三维实体建模并进行数值模拟,分析CRC+AC复合式路面结构的温度场及应力分布,并对非均布动荷载作用下CRC+AC复合式路面表面拉应力的影响因素进行分析。研究结果表明:路面结构深度越大,温度变化越小,当深度超过0.6 m时,温度几乎没有变化且与外界环境平均温度相差不大;在一定范围内,增加AC层厚度可降低AC层的最大温度梯度,有利于降低路面出现裂缝的风险,提高路面使用性能;最大横向拉应力出现在轮胎前端两侧,最大纵向拉应力和最大主拉应力出现位置一致,位于轮隙中心沿行车方向2~3 cm处;路面转弯处的最大主拉应力出现在轮胎前端左上角,在同等水平力作用下,转弯处的最大主拉应力是正常直线行驶时的1.48倍;沥青面层表面最大主拉应力随轴载呈线性变化;当轴载大于100 kN时,轴载每增加10%,拉应力增加8.5%;纵向水平力系数对横向拉应力影响显著。研究成果可为CRC+AC复合式路面的沥青层开裂、车辙等病害预防提供技术支持,并为材料选择和结构设计提供理论依据。 展开更多

关键词 道路工程 复合式路面 数值模拟 温度梯度 拉应力

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界面处治方式对CC+AC复合式路面界面层强度的影响 被引量：1

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作者 胡世敬 王火明 陈飞 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第8期966-970,共5页

界面特性是影响复合式路面层间强度和使用寿命的关键因素,为研究界面特性对复合式路面界面层强度的影响,文章通过室内研究和现场检测相结合的方式,采用拉拔试验和剪切试验,研究了不同混凝土基层表面处理方式和不同防反材料组成的界面层... 界面特性是影响复合式路面层间强度和使用寿命的关键因素,为研究界面特性对复合式路面界面层强度的影响,文章通过室内研究和现场检测相结合的方式,采用拉拔试验和剪切试验,研究了不同混凝土基层表面处理方式和不同防反材料组成的界面层黏结强度和拉拔强度。结果表明:仅考虑界面层黏结强度和抗剪强度,就界面处治方式而言,露石与刻槽处理的界面要优于拉毛及不处理的界面,露石处理的界面层间强度最高;就防反材料而言,经编复合聚酯玻纤布对界面层强度的改善效果最好,聚酯玻纤布次之,玻纤格栅几乎没有改善;故从提高界面层强度考虑,建议采用露石+经编复合聚酯玻纤布的综合界面处治方案。 展开更多

关键词 道路工程 复合式路面 界面处治方式 界面层强度 露石技术

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