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碎石化过程中水泥混凝土路面的损伤分析
| 论文题名： | 碎石化过程中水泥混凝土路面的损伤分析 |
| 关键词： | 碎石化过程;水泥混凝土路面;损伤分析;破碎处治;归一化函数 |
| 摘要： | 截至目前为止，我国的公路总里程数已达370万公里。公路网络承载着国内大部分的货运量和客运量。随着经济的发展，对道路运输能力的要求越来越高，上世纪末建设的一级公路和高速公路，其内部结构已出现不同程度的破坏，因此有必要进行翻新改造。改造混凝土路面我们多采用沥青加铺层技术，但反射裂缝问题一直影响着加铺层的使用性能与寿命。 碎石化是一种旧水泥混凝土路面的破碎处治技术。在国外，该技术已有二十多年的发展历史。Multiple－Head Breaker（MHB多锤头破碎机）是一种常用的碎石化设备，我国从2002年开始引进该设备。破碎处治技术能有效控制反射裂缝的发展，并取得良好的经济和社会效益。但其施工过程和方法都是根据现场经验，缺少统一的标准，更没有从力学的角度对其进行分析。 本文首先对几种常见的混凝土损伤模型进行了介绍，比较了各种模型的优缺点，并详细介绍了本文所采用的ABAQUS损伤塑性模型。其次，通过混凝土路面板芯样试验，测得材料的的应力应变全曲线，并用归一化函数得到损伤与非弹性应变的关系，通过仿真与试验相结合的方法确定试件材料的压缩损伤模型本构。根据工程取样，建立带裂缝试样三点弯曲试验的有限元模型，逆推得到混凝土拉伸软化曲线。 本文在了解多锤头破碎机(MHB)工艺特点的基础上，进而分析了碎石化工作机理。在水泥混凝土损伤数值模拟以及损伤力学试验研究的基础上，基于商用有限元软件ABAQUS，建立了水泥混凝土路面的损伤演化分析模型。分工况模拟在多锤头碎石机的冲击下混凝土路面板的应力分布、损伤演化以及路面沉降。将不同加载方式下的损伤演化进行比较，得到不同路况下破碎效果最好的施工方案。 |
| 作者： | 刘利宏 |
| 专业： | 固体力学 |
| 导师： | 孙毅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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