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预切口沥青混合料小梁疲劳试验与数值研究
  • ISSN号:1000-131X
  • 期刊名称:土木工程学报
  • 时间:0
  • 页码:126-132
  • 语言:中文
  • 分类:U416.217[交通运输工程—道路与铁道工程]
  • 作者机构:[1]华中科技大学,湖北武汉430074
  • 相关基金:国家自然科学基金(10672063,50778077)
  • 相关项目:沥青路面车辙形成机理及其寿命预测方法
中文摘要:

沥青路面在初始裂纹形成后的裂纹扩展规律,对于沥青路面的设计和养护具有重要的理论与实践意义。利用预切口沥青混合料小梁疲劳试验,研究复合型裂纹的扩展规律,同时,基于断裂力学理论,采用有限元/无单元伽辽金耦合方法对试验进行数值模拟。结果显示,随着预切口与加载中心距离的增大,沥青混合料小梁的疲劳寿命增大;对于连续级配沥青混合料,最大粒径越大,小梁的疲劳寿命越长;数值模拟的裂纹扩展路径和试验结果接近;随预切口与加载中心距离的增大,裂纹尖端的Ⅰ型应力强度因子减小,而裂纹所表现出的Ⅱ型特性增强;随着裂纹的扩展,复合应力强度因子增大,且增长速率越来越大;该方法可以用于沥青路面裂纹扩展的模拟。

英文摘要:

How crack propagates after initiation is important to asphalt pavement design and maintenance. Fatigue test of pre-sawed asphalt concrete beam is carried out to study mix-mode crack propagation. Coupling of finite element and element free Galerkin method is developed to simulate the test based on the fracture mechanics theory. The result shows that the fatigue life of the beam is increased with the increase of the horizontal distance between the pre-sawed notch and the central line where the load is applied. For the dense-graded asphalt mixtures, the greater the aggregate diameter, the longer the beam fatigue life is. The crack path drawn from the numerical simulation is consistent with test data. The stress intensity factor (SIF) of mode I at crack tip decreases with the increase of the horizontal distance between the presawed notch and the central line of the samples, but the crack exhibits more mode-II characteristics. The compound SIF ascends in an increasing rate as the crack propagates. All the above results show that the numerical method is valid for modeling crack propagation in asphalt pavements.

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期刊信息
  • 《土木工程学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:这么住房和城乡建设部
  • 主办单位:中国土木工程学会
  • 主编:袁驷
  • 地址:北京三里河路9号建设部内
  • 邮编:100835
  • 邮箱:tumuxuebao@263.net
  • 电话:010-58934211 58933912
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-131X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2120/TU
  • 邮发代号:2-582
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,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),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:40506