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冲击荷载作用下混凝土路面的损伤分析

樊后超  
【摘要】: 随着经济的发展,我国加大了公路等基础设施建设的力度。随着使用时间的增长,上世纪修建的许多公路已经出现路面破损的现象,都要进行翻新和修补。在这些修补工程中,通常首先对路面进行冲击,冲击涉及到混凝土的劣化,因此对混凝土在受冲击时损伤的研究有实际意义。 混凝土是由骨料和水泥沙浆构成非均匀性材料,在公路路面长期荷载的作用下,会产生微裂纹,在本文将这些内在缺陷对混凝土材料的弹性模量的劣化作用称之为损伤。本文结合黑龙江省交通厅项目研究基于ABAQUS有限元软件的实体结构在冲击条件下的损伤、沉降问题的分析,利用非线性有限元软件仿真不同工况下混凝土路面的损作和沉降。 本文首先介绍破碎稳固技术的研究现状,根据已有的研究成果结合实际的工程特点,制定了相应的研究方法,将混凝土的损伤与沉降值作为研究参数。并介绍了几种经典损伤理论和ABAQUS塑性损伤理论,并推导ABAQUS塑性损伤理论中的屈服函数及其实验支持,对从实验角度测量该理论相关参数有一定参考价值。 分别模拟了蓝派冲击技术和多锤头冲击技术在混凝土面板中部冲击和混凝土面板板缝处冲击的情况,得到板中部冲击能给板缝处带来较大损伤,板缝处冲击能给板中部带来较大损伤。并通过模拟板中部多次冲击和板长度方向顺次冲击分析冲击次数和顺次冲击对损伤和沉降的影响,证明了冲击次数能加深损伤,顺次冲击能使损伤更均匀。


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