層間粘結(jié)水泥路面損傷力學(xué)模型及應(yīng)用.pdf

1、在我國水泥混凝土路面里程不斷增加的同時,路面的早期破壞也越來越突出,造成這種現(xiàn)狀固然有施工質(zhì)量差,后期養(yǎng)護(hù)不到位等原因;另一方面,也與目前我國水泥混凝土路面設(shè)計理論不完善以及車輛重載、超載有很大關(guān)系,這極大影響了水泥混凝土路面在高等級公路中的應(yīng)用,制約了水泥混凝土路面的發(fā)展前景。為了能夠進(jìn)一步了解水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)的破壞機理,本文采用水泥路面理論分析和數(shù)值模擬的手段,在考慮層間結(jié)合狀態(tài)和路面結(jié)構(gòu)材料非均質(zhì)基礎(chǔ)上,分析車輛荷載作用下水泥路

2、面內(nèi)的應(yīng)力分布。
　　 文中首先建立車輛荷載作用下水泥路面結(jié)構(gòu)的數(shù)值模型,分析層間粘結(jié)程度對水泥路面荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的影響。在此基礎(chǔ)上,將水泥混凝土視作損傷材料,建立了考慮水泥混凝土路面和基層材料力學(xué)非均質(zhì)的數(shù)值模型,分析了水泥面層與基層材料非均質(zhì)力學(xué)特性對路面板荷載應(yīng)力的影響規(guī)律。數(shù)值分析結(jié)果表明:
　　 1)在標(biāo)準(zhǔn)軸載下,層間粘結(jié)使得荷載應(yīng)力降低約0.179Mpa,使得溫度應(yīng)力升高約0.191Mpa,可見在標(biāo)準(zhǔn)荷載

3、或低于標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下層間光滑更有利。隨著軸載增加,由層間粘結(jié)引起的溫度應(yīng)力增加值不變,但由層間粘結(jié)引起的荷載應(yīng)力減小值不斷增加。當(dāng)軸載超過105kN時,層間粘結(jié)引起的荷載應(yīng)力減小值要大于相應(yīng)的溫度應(yīng)力增加值,這時層間粘結(jié)對水泥路面承載有利。由于水泥路面實際車輛荷載經(jīng)常超過標(biāo)準(zhǔn)軸載,因此層間粘結(jié)對路面承載更有利。
　　 2)水泥路面結(jié)構(gòu)層材料的力學(xué)非均質(zhì)性會引起路面板內(nèi)應(yīng)力集中,從而使得路面板內(nèi)荷載應(yīng)力增加,縮短水泥路面的壽命。在