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基于ABAQUS的沥青路面有限元仿真模型研究

2014-03-21司春棣陈恩利范喜安郁圣维

图学学报 2014年1期
关键词:沥青路面有限元分析

司春棣 ,陈恩利,范喜安,王 扬,郁圣维

(1.石家庄铁道大学交通环境与安全工程研究所,河北 石家庄 050043;2.河北省交通安全与控制重点实验室,河北 石家庄 050043;3.河北省高速公路张涿保定段筹建处,河北 保定 074100)

沥青路面是指在柔性或半刚性基层上铺筑一定厚度沥青面层的路面结构[1],作为一种无接缝连续路面,它具有行车平稳性好、振动小、噪声低、整体强度高、维修方便等特点,因此被广泛应用于高等级道路[2-3]。然而由于重载、水及其他环境原因,沥青路面早期破坏问题越来越严重,常见损坏多而复杂,如裂缝、脱落、车辙等。

一方面,沥青路面在高等级道路上得到了越来越广泛的应用,另一方面,沥青路面又暴露出众多的病害,因此国内外学者相继展开了对沥青路面的大量研究,随着计算机技术的发展,对沥青路面的数值模拟分析越来越普遍,并且取得了很多有价值的成果。

这些研究采用的理论基础各不相同,分为层状线弹性理论、黏弹性理论及弹塑性理论[4-7];破坏现象多集中在低温开裂、车辙、层间滑移破坏、疲劳破坏等[8-9];研究内容涵盖了路面温度应力、孔隙水压力、三向动应力、三向动应变等的数值模拟,进而发展为温度-应力耦合分析、渗流-应力耦合分析等[10-12];还有的研究针对特殊工况展开,如高温、多雨气候状况或特殊路段;采用的有限元软件前些年多为AYSYS软件,但近年来随着ABAQUS软件进入市场,因其具有更多的单元种类、更多的材料类型、更多的接触和连接类型以及强大的疲劳和断裂分析功能,在岩土工程领域逐渐得到了广泛的应用。……

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