超密实沥青混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹扩展研究
2021-07-25杜健欢任东亚黄杨权艾长发邱延峻
西南交通大学学报 2021年4期
杜健欢 ,任东亚 ,黄杨权 ,艾长发 ,邱延峻
(1.西南交通大学土木工程学院,四川 成都 610031;2.西南交通大学道路工程四川省重点实验室,四川 成都 610031)
超密实型沥青混凝土具有超低空隙率特征,是典型的悬浮密实结构,常作为抗水抗裂型柔性材料应用于季冻地区,但当其存在微细裂缝时,易造成该材料力学性能的部分丧失.在裂缝缺陷对沥青混凝土力学性能影响的早期研究中,国内外学者[1-3]依据多种断裂准则,初步建立了沥青混合料线弹性宏观裂缝扩展的理论模型.郑健龙等[4-5]考虑了沥青混合料的黏弹特性,采用有限元数值模拟分析了沥青路面反射裂缝的形成及扩展机理.然而,从细观结构出发,不同沥青混合料内部空隙及粗集料分布结构不同,使其内部结构具有非均质不连续特性,因此,在荷载作用下,裂缝扩展并不是单纯的张拉型(Ⅰ型)或是剪切型(Ⅱ型),而是处于二者共存状态.国内外学者通过采用Arcan 试验[6-7]、SCB(semi-circular bend)试验[8]以及小梁断裂试验[9-10]研究了预留切口小梁的复合裂缝扩展问题,发现裂缝预切口深度以及与荷载作用相对位置的改变会明显影响裂缝的扩展模式及扩展路径,但小梁预切口处裂缝具有不可忽略的较大宽度,这会使裂尖域内出现应力集中现象,从而对试验和计算模拟结果产生较大误差.另外,由于沥青混合料具有非均质不连续特性,这种特性不仅使室内试验结果具有一定离散性,还会对基于连续介质力学的有限单……
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