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沥青混合料间接拉伸试验的弹粘性分析

闫超  
【摘要】: 沥青路面表面使用的功能层,一般都是利用其抗滑、耐磨、低噪声、排水等功能,而对它在整个路面结构承受荷载时的作用考虑不足,本文将表面功能层看作一个独立的结构层,利用间接拉伸试验的方法采用复合模型对其力学性能进行了研究。 首先,利用有限元软件建立二维模型,在平面应变条件下分析了沥青混合料模量、加载方式、荷载大小等对模型劈裂应力的影响,找出了劈裂应力随上述因素的变化规律;其次,劈裂试验要求模型为圆柱形,本文提出对模型进行切割处理,在不同模型宽度下分析其劈裂应力的变化,通过数值模拟,拟合出了四种典型宽度下劈裂强度的计算公式,扩展了劈裂试验的应用范围;第三,在模型切割处理与未切割两种情况下,建立三维模型并对比了三维模型与平面应变模型计算结果之间的区别,发现三维模型与平面应变模型中劈裂应力不一样的变化规律,分析了劈裂应力随模型厚度的变化以及边界对劈裂应力的影响;第四,将功能层看作一个独立的结构层,建立三维双层模型,在两层模型厚度同时变化和固定一层厚度,另一层厚度变化两种情况下,分析了模型每一层及界面位置劈裂应力的变化,预期当分析表面功能层在沥青路面结构承受荷载所起的作用时有所帮助,特别是在抵抗裂缝方面;最后,作为辅助计算,在粘弹性条件下对沥青混合料的劈裂试验进行了数值模拟,分析了不同温度、不同加载速率对劈裂应力的影响。


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