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原文传递沥青路面表面裂缝扩展行为分析

论文题名：	沥青路面表面裂缝扩展行为分析
关键词：	沥青路面;表面裂缝;应力强度因子;有限元模型;位移法
摘要：	沥青路面早期裂缝的出现,降低了道路的承载能力和使用年限,影响了道路的使用性能。近年来,发生在沥青路面表面并向下扩展的裂缝,即表面裂缝,引起了人们越来越多的重视。本文基于断裂力学理论,应用有限元软件ABAQUS建立模型对沥青路面表面裂缝的扩展行为进行了数值计算分析。文章考虑沥青面层与半刚性基层间的摩擦接触状况,并通过加载子程序的方式引入移动荷载的作用,分别建立二维和三维含表面裂缝有限元模型。使用位移法来计算应力强度因子,分析了横向和纵向表面裂缝应力强度因子K11随荷载位置的变化规律。通过对二维和三维模型的结果进行分析,主要的研究结论如下: 　　(1)探讨了不同的结构层组合(面层厚度、面层模量和基层模量)对表面裂缝扩展的影响。发现增加基层模量能减缓表面裂缝的扩展,而增大面层厚度和面层模量对减缓表面裂缝的扩展却不一定是有利的。　　(2)分析了不同裂缝开裂深度和不同层间摩擦接触状况对表面裂缝扩展的影响。计算结果表明表面裂缝在初期阶段发展较快,应及早对其进行修复养护。而加强层间的粘结程度能有效减缓表面裂缝的扩展。　　(3)分析了轮胎接地压力的非均匀性和车辆超载对表面裂缝扩展的影响。轮胎接地压力的凹形分布对表面裂缝的影响要大于均匀分布和凸形分布,超载则加速了表面裂缝的扩展。为半刚性基层沥青路面的合理化设计和沥青路面的维修养护提供一定的理论参考。
作者：	李海龙
专业：	道路与铁道工程
导师：	张蓓
授予学位：	硕士
授予学位单位：	郑州大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文