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          土工格柵抑制瀝青混凝土梁的損傷分析

          發布者:admin  發布時間:2018-05-11  點擊:1647
          土工格柵抑制瀝青混凝土梁的損傷分析
          目的研究土工格柵抑制混凝土梁的損傷效果,為瀝青混凝土路面施工過程中的損傷開裂控制提供參考.方法應用Sidoroff和ABAQUAS損傷模型的有機結合,對未加鋪土工格柵與在不同位置加鋪土工格柵的瀝青混凝土三點彎曲梁進行了損傷演化分析;運用疲勞試驗對土工格柵加鋪于梁底部進行損傷分析.結果土工格柵加鋪層在梁底部和距梁底部1 /3處加鋪土工格柵后,瀝青混凝土梁的損傷因子均得到了較大程度地減小,進而確定了土工格柵的最佳加鋪位置為梁底部.疲勞試驗結果表明,土工格柵加鋪于梁底部能提高疲勞壽命8. 49倍.結論土工格柵可以有效地抑制瀝青混凝土的損傷,延長疲勞壽命.    瀝青路面裂縫的產生機理是由于路面在行車荷載和溫度的作用下先產生損傷,出現微觀裂紋,微觀裂紋進一步擴展為宏觀裂縫,最終導致路面開裂.瀝青混合料以及路面結構的破壞實質上是材料局部出現劣化損傷并逐漸擴展、發展成為裂縫直至斷裂破壞的過程,為此需要在數值計算和試驗的基礎上進
          一步應用損傷力學理論與方法揭示材料及結構損傷破壞的演化過程,認識破壞的機制以及加筋作用的機理[D -al.當前對瀝青路面進行損傷分析的理論主要是損傷力學和豁彈性理論,在此基礎上結合流變學、耗散能理論、唯象學方法等,進行疲勞試驗或拉伸試驗,最后建立拉伸損傷演化方程或疲勞損傷演化方程[Cs-izl.除此之外,還有將土工格柵運用到瀝青路面的損傷研究中,土工格柵是聚合物材料經過定向拉伸形成的具有開孔的網絡、較高強度的平面網狀材料.由于土工格柵是通過獨特的工藝過程使聚合物的長鏈碳氫分子沿拉伸方向重新排列成一直線,因而在拉伸方向具有較高的抗拉強度.    雖然道路工作者早就認識到了瀝青混凝土損傷對于瀝青路面路用性能的影響,并對此進行了大量的工作,但隨著瀝青混凝土的
          損傷,其各項路用性能的變化規律如何,尚且沒有較權威的結論,可供參考的研究成果也
          不多見.基于此,筆者應用aBa}us有限元軟件Sidoroff損傷模型模擬瀝青混凝土梁三點加載彎曲損傷演化過程,研究土工格柵不同層位的瀝青混凝土梁拉伸損傷的抑制作用,進而確定出土工格柵加鋪層的最佳位置.在此基礎上,通過疲勞試驗進一步研究土工格柵抑制混凝土梁的損傷效果,驗證了數值模擬的正確性和土工格柵抑制混凝土梁的損傷效果,為瀝青混凝土路面設計及施工過程中的損傷開裂控制提供了借鑒作用.

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