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刚柔复合式路面接缝处疲劳损伤特性分析
【机构】 长沙理工大学交通运输工程学院；
【摘要】 在车辆荷载的循环作用下,刚柔复合路面的横向接缝位置会发生荷载疲劳破坏。运用Chaboche等提出的非线性疲劳损伤演化方程,葛折盛等提出的沥青混合料修正疲劳损伤演化方程以及材料力学、结构力学的相关公式,并结合李盛等提出的刚柔复合路面的计算结构,推导出了刚柔复合路面接缝处的疲劳寿命计算方法,分析了反射裂缝的形成和扩展机理,计算出了应力、应变场。在分析计算时,作者将接缝位置的沥青混凝土层简化为两端固定的沥青混凝土梁。实地调研验证了分析的合理性。研究表明:接缝中心截面的底缘和两固定端的上缘会产生拉应力,且底缘的拉应力较大。随着等幅荷载循环次数的增加,上述位置会产生疲劳损伤并在底缘最先形成微小裂纹,在应力集中等因素的影响下,中心截面底缘的裂缝沿着裂缝尖端迅速向上扩展,并最终与固定端上缘的损伤区域贯通,形成反射裂缝。此时,荷载循环作用的次数即为接缝位置沥青混凝土层的疲劳寿命。该研究成果可用于刚柔复合路面的合理设计,也可用于反射裂缝的预防治理。
【基金】 国家自然科学基金项目(51178062);湖南省自然科学基金项目(14JJ7041);湖南省教育厅科学研究项目(14B001)
- 【会议录名称】 第24届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅱ册）
- 【会议名称】第24届全国结构工程学术会议
- 【会议时间】2015-10-31
- 【会议地点】中国福建厦门
- 【分类号】U416.2
- 【主办单位】中国力学学会结构工程专业委员会、厦门大学、厦门理工学院、中国力学学会《工程力学》编委会、清华大学土木工程系、水沙科学与水利水电工程国家重点实验室（清华大学）、土木工程安全与耐久教育部重点实验室（清华大学）