预设裂缝沥青混合料梁三点弯曲试验及扩展有限元模拟

对含预设裂缝沥青混合料梁进行三点弯曲试验,探讨梁底部裂缝位置改变对于裂缝扩展行为的影响。基于随机骨料生成和投放算法建立沥青混合料梁细观异质模型,并采用扩展有限元方法对其进行了不同骨料粒径以及骨料、空隙共存形式下裂缝扩展行为分析,探讨骨料粒径的改变、空隙的加入对于梁内部应力分布、抵抗裂缝扩展以及引起路面沉陷的影响。研究内容对于梁裂缝扩展影响因素的分析及路面裂缝扩展行为数值模拟具有一定的参考价值。

多裂缝形式下沥青混合料梁裂缝扩展研究

采用接近实际路面受力形式的平面支撑方式,对从参考标准高速公路搅拌、摊铺、碾压方式形成的沥青混凝土路面切割下的沥青混合料梁试件,开展表面、底部裂缝共存形式下路面面层裂缝扩展模拟,以期研究沥青路面面层顶部、底部裂缝共存形式下的裂缝扩展行为;针对沥青混凝土路面为包含沥青基质、骨料、空隙等的多相复合材料特点,基于ABAQUS平台建立沥青混合料梁细观异质模型,探讨了该模型下裂缝偏离跨中不同距离下裂缝扩展行为。在此基础上,进一步对复合小梁均质、细观异质模型偏裂缝形式下裂缝扩展过程中应力分布进行了对比分析,得出两者应力状态存在明显的不同,均质模型应力分布总体较均匀、突变不明显;细观异质模型则刚好相反,应力分布极不均匀,骨料周边应力突变较明显。两种模型对比而言,细观异质模型能够更好地解释试验过程中梁裂缝扩展沿着骨料周边进行,并且试验过程中骨料周边出现多裂纹的现象。梁细观异质模型数值模拟为建立更准确的路面裂缝扩展模型提供了参考。

多裂缝及空隙形式下沥青混合料梁细观异质模型裂缝扩展模拟

提出了一种新的方法来模拟沥青混合料梁的裂缝扩散现象。该方法采用随机骨料生成和投放技术,并结合ABAQUS平台进行梁裂缝扩展模拟。通过改变梁底部多裂缝间距离,观察其对裂缝扩展的影响。此外,基于实际道路中沥青混合料包含空隙的特点,在梁的细观异质模式中加入了空隙,以分析它对裂缝扩展的影响,通过对比单一骨料模式下梁裂缝扩展行为,进一步探究空隙的加入对梁内部结构变形及其延伸特性的影响。研究内容可以为建立更准确的梁裂缝扩展模型以及实际道路多裂缝形式下裂缝扩展行为研究提供一定参考。

部分结合式双层梁层间结合系数的求解

针对沥青混合料部分结合式双层梁层间结合系数难以获得的问题,采用理论分析的方法推导出部分结合式双层梁层间结合系数的计算公式。利用相应的双层梁弯曲试验测试计算公式中的相关参数,反算出层间结合系数,最后由实例计算出层间洒铺1 kg/m2、2 kg/m2粘层油对应的部分结合式双层梁层间结合系数分别为0.348、0.406。结果表明,通过理论分析与试验模拟相结合的方法,求解部分结合式双层梁层间结合系数是可行的,且反算出的层间结合系数可以作为部分结合式双层梁层间处理效果的评价指标和最佳层间粘层油用量的判断依据。