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沥青路面近荷载区Top-Down裂缝形成机理及扩展规律分析
| 论文题名： | 沥青路面近荷载区Top-Down裂缝形成机理及扩展规律分析 |
| 关键词： | 沥青路面;近荷载区;Top-Down裂缝;形成机理;应力强度因子 |
| 摘要： | Top-Down裂缝是沥青路面一种新型早期病害形式,成因复杂,影响深远,是近年来国内外研究的热点及难点问题之一。因此,深入了解Top-Down裂缝开裂机理及开裂扩展规律,对于优选沥青混合料,提高路面结构抗裂设计、改进现有路面设计方法以及合理利用资金均具有重要意义。 本文搜集回顾了大量国内外相关文献和研究成果,对沥青路面表面裂缝的研究做了归类总结。鉴于影响因素的多样性和复杂性,本文仅借助有限元方法,建立三维模型,重点讨论分析静载(凹形荷载、凸形荷载、均布荷载)条件下近荷载区路面的应力应变响应规律,总结分析出Top-Down裂缝形成的可能位置及原因。计算分析表明,路面近荷载区不均匀分布的高应力应变区容易形成表面裂缝,非均布荷载及基层模量会显著影响近荷载区路面高应力应变区的分布,从而影响表面裂缝的初始发生位置及时间。 此外,借助线弹性断裂力学有限元法,模拟分析了不同路面结构参数、不同裂缝自身性状条件下,沥青路面表面裂缝尖端应力强度因子的发育规律。研究认为:不论面层厚度多大,裂缝切入深度均会显著影响应力强度因子；但裂缝沿行车道方向水平贯穿长度仅对靠近荷载位置处应力强度因子有显著影响。路面结构参数会显著影响应力强度因子,且影响规律具有相似性。不论路面结构参数如何,裂缝开裂至距路表面3～4cm时,应力强度因子值均处于极不利状态。 |
| 作者： | 张红 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 裴建中 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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