连续配筋混凝土复合式沥青路面Top-Down裂缝疲劳扩展研究

学术精汇

作者：

李盛1 余时清1 张豪1 王阳2 李盛*1

作者单位：

1. 长沙理工大学交通运输工程学院2. 中冶南方城市建设工程技术有限公司

摘要：

为探明沥青面层Top-Down裂缝的开裂机理，基于扩展有限元法和改进的Paris公式，并结合实体工程观测结果，建立温缩应力-交通荷载作用下的Top-Down裂缝疲劳扩展模型，分析温缩应力-交通荷载作用下Top-Down裂缝疲劳扩展情况。研究结果表明：在温缩应力作用下，Top-Down裂缝尖端的断裂能释放率随着裂缝扩展深度的增加先增大后减小；Top-Down裂缝在贯穿整个沥青面层过程中均处于改进型Paris公式曲线中的稳定扩展阶段；Top-Down裂缝从初始裂缝深度1 cm扩展到沥青层底部的速度逐渐增大，上1/2层疲劳寿命约为下1/2层的1.2倍；减小沥青层模量和适当增加沥青层厚度可以有效地减小Top-Down裂缝在沥青面层内部的疲劳扩展速率，延长Top-Down裂缝疲劳扩展寿命；在温缩应力和交通荷载耦合作用下，刚柔复合式路面Top-Down裂缝发生Ⅰ-Ⅱ复合型扩展，其扩展路径朝向轮载方向倾斜向下。研究成果可为CRC+AC复合式路面沥青面层的开裂控制提供理论支撑，并为沥青面层的合理设计提供科学依据。

关键词：

道路工程复合式路面数值模拟裂缝扩展扩展有限元

刊期：

2022，11（53）

所属栏目：

地质工程·土木工程

基金资助：

国家自然科学基金资助项目(51878076),湖南省自然科学基金资助项目(2022JJ30598)

分类号：

U416.221

DOI：

10.11817/j.issn.1672-7207.2022.11.026

页数：

页码：

4473-4484

来源期刊

中南大学学报(自然科学版)