位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
基于断裂力学的钢桥面鼓泡扩展准则及影响因素研究
  • ISSN号:1003-5060
  • 期刊名称:《合肥工业大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:U416.222[交通运输工程—道路与铁道工程]
  • 作者机构:[1]长安大学材料科学与工程学院,陕西西安710064, [2]河南工业大学土木建筑学院,河南郑州450001, [3]长安大学公路学院,陕西西安710064
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51478046)
中文摘要:

文章基于一阶剪切变形板理论和断裂力学理论,将钢桥面环氧沥青混凝土铺装层鼓泡形成扩展的脱粘过程简化为界面裂纹的扩展过程,得到了鼓泡裂纹尖端的位移场,推导出鼓泡裂纹尖端能量释放率的解析解,并与采用虚拟裂纹闭合法计算结果进行了对比,建立了鼓泡扩展的判断准则,讨论了载荷、鼓泡半径、铺装层厚度和弹性模量等因素对鼓泡裂纹扩展的影响。研究结果表明:鼓泡的径厚比较小时,剪切变形对鼓泡尖端能量释放率的影响不容忽视;鼓泡裂纹尖端的能量释放率随载荷和鼓泡半径的增加而变大,随铺装层厚度和弹性模量的增加而减小;适当增加铺装层厚度可以对鼓泡扩展起到抑制作用。研究结果对有效开展鼓泡模型试验和研究鼓泡病害的防治措施具有理论与应用价值。

英文摘要:

Based on the first-order shear deformation plate theory and interfacial fracture mechanics, the propagation of blisters in the epoxy asphalt concrete paving course of steel deck bridge was simpli- fied as the propagation of interface crack. Analytical solution for displacements, force and moment resultants were derived by directly solving the governing equation. Then a simple method of calculating the energy release rate of interface crack such as blisters was deduced, which was compared with the results by the virtual crack closure technique. A fracture criterion was proposed and the influence fac- tors of the propagation of blisters including load, blister radius, surfacing layer thickness and elastic modulus were discussed according to the fracture criterion. The results indicate that the influence of shear deformation on the energy release rate cannot be ignored when the diameter-thickness ratio is smaller. The energy release rate of the crack tip increases with the increase of load and blister radius, while the energy release rate of the crack tip decreases with the increase of surfacing layer thickness and elastic modulus. The proper increase of surfacing layer thickness can inhibit the propagation of blisters. The results presented have theoretical and practical value to the blisters model test and prevention measures study.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《合肥工业大学学报:自然科学版》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:合肥工业大学
  • 主编:何晓雄
  • 地址:合肥市屯溪路193号
  • 邮编:230009
  • 邮箱:XBZK@hfut.edu.cn
  • 电话:0551-2905639
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-5060
  • 国内统一刊号:ISSN:34-1083/N
  • 邮发代号:26-61
  • 获奖情况:
  • 1999中国优秀高校自然科学学报,1997华东地区优秀期刊,1998安徽省优秀科技期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,美国剑桥科学文摘,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:19655