瀝青混凝土路面結構蠕變損傷研究.pdf

1、瀝青路面以其良好的性能在道路建設中得到廣泛的應用，雖然它有很多的優(yōu)點，但是在路面的施工階段，投入使用階段以及維護過程中都會產生不同程度的損傷，隨著這些損傷的不斷累積，路面結構內部的裂化程度越來越嚴重，從而導致路面結構的承載力減小，加速路面結構破壞，減少其剩余使用壽命，在一定程度上為國家造成了損失，所以很有必要搞清楚損傷的演化過程以及損傷對其內力和變形產生的影響。
　　本文在粘彈性理論和損傷力學的基礎上，推導出了瀝青混合料的蠕變損傷

2、本構模型，并采用有限元軟件ABAQUS建立三維模型，研究其在考慮損傷和無損傷兩種狀態(tài)下力學響應的變化。在此過程中，主要解決的問題是損傷變量形式如何確定，如何將損傷場耦合到無損材料的本構關系中，從而得到蠕變損傷本構模型。
　　綜上，本文對下面幾個方面展開了研究并得到有關結論：
　　（1）運用連續(xù)介質損傷力學理論和應變等價原理，確定出能夠反映瀝青混合料變形的損傷變量，從而推導出蠕變損傷本構模型的本構方程。
　?。?）根據A

3、BAQUS用戶手冊，用FORTRAN語言二次開發(fā)出蠕變損傷模型的用戶材料子程序UMAT，以便后續(xù)進行有限元分析。
　　（3）驗證該蠕變損傷模型及UMAT子程序的準確性，應用有限元數(shù)值分析法，通過 UMAT子程序的接口將蠕變損傷本構導入ABAQUS主程序，建立試驗模塊的三維有限元仿真模型，將損傷狀態(tài)下的計算結果與單軸靜載蠕變試驗結果進行對比。
　?。?）建立瀝青路面的三維模型，對瀝青路面在不同荷載和不同溫度下進行有限元計算，研

4、究其在有損傷和無損傷兩種狀態(tài)下的不同響應。從得到的計算云圖和數(shù)值結果可知，無論是變換荷載還是溫度，在不考慮損傷的情況下，等效蠕應變只出現(xiàn)兩個階段，即剛開始等效蠕應變隨時間逐漸增大，之后幾乎成水平線，呈現(xiàn)固結效應，這不符合實際情況，當考慮損傷時，應用本文建立的修正Burgers蠕變損傷模型結果曲線能夠很好地模擬瀝青混合料蠕變過程的三個階段，且破壞時間隨著荷載的增大和溫度的升高越來越短，同時我們還發(fā)現(xiàn)損傷值與等效蠕應變、豎向位移存在一定的關