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沥青路面裂纹形成机理及扩展行为研究
| 论文题名： | 沥青路面裂纹形成机理及扩展行为研究 |
| 关键词： | 沥青路面;裂纹形成机理;扩展行为;线弹性断裂力学;奇异等参单元;三点弯曲法;有限元模拟 |
| 摘要： | 疲劳开裂是沥青路面主要的早期破损形式之一,由于交通荷载和低温应力的反复作用,沥青路面中的微裂纹不断扩展、增密并贯穿连通形成宏观裂纹,导致路面结构破坏.开展沥青路面裂纹形成机理及裂纹扩展行为的研究可以更加全面地评价路面的力学行为,明确裂纹扩展时的应力状态和扩展路径,进一步理解路面损伤与早期破损的机理,并为路面工程师提供沥青路面设计与养护指导.认识和理解沥青路面结构裂纹形成机理及扩展过程,对提高沥青路面结构抗裂性能,优选沥青混合料,改进现有的路面设计方法都是非常重要的.该文首先搜集回顾了大量国内外相关文献和研究成果,对沥青路面裂缝类早期破损的现象和机理识别进行了详细的研究和总结.设计了模拟沥青混凝土复合型裂纹扩展行为的偏直裂纹三点弯曲梁试验,并对一系列三点弯曲梁中复合型裂纹的扩展路径进行了实验和数值模拟.通过沥青路面裂纹扩展行为的分析表明,裂纹扩展的机理主要是拉应力,无论荷载的位置如何,剪应力对控制裂纹的生长并不重要.虽然裂纹尖端处于Ⅰ-Ⅱ复合型应力状态下,但拉应力仍然是裂纹扩展的主要驱动力. |
| 作者： | 毛成 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 邱延峻 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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