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黏聚区模型在沥青路面反射裂缝模拟中的应用
被引量：
9
1
作者
周正峰
蒲
卓
桁
刘超
《交通运输工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第3期1-10,共10页
结合ABAQUS有限元软件,分析了基于牵引力-分离法则的三维黏结单元本构模型与参数;通过对单一黏结单元施加位移荷载,对比了不同初始损伤与完全失效准则组合下,加载过程中单元应力、位移和应变能的理论计算结果与数值模拟结果,以验证黏结...
结合ABAQUS有限元软件,分析了基于牵引力-分离法则的三维黏结单元本构模型与参数;通过对单一黏结单元施加位移荷载,对比了不同初始损伤与完全失效准则组合下,加载过程中单元应力、位移和应变能的理论计算结果与数值模拟结果,以验证黏结单元的可靠性;将黏结单元布设在开裂基层上方沥青面层可能发生反射开裂的部位,应用黏聚区模型模拟裂缝的发展过程,研究了黏结单元参数和面层厚度对裂缝扩展的影响。分析结果表明:当黏结层刚度由40GN·m-3下降到20GN·m-3时,单侧荷载与对称荷载作用下黏结层中分离位移的比值由1.52增大到13.52,单侧荷载作用下黏结层中剪切位移与张开位移的比值由1.52增大到11.32,说明当潜在裂缝扩展区刚度降低时,沥青层易于产生Ⅱ型剪切裂缝;在交通荷载作用下,沥青面层损伤开裂的路径为首先沥青面层底部发生损伤并向上发展,随后路表轮载作用处附近发生损伤并向下发展,在损伤贯穿沥青面层后,潜在裂缝扩展区刚度的继续下降将使损伤沿道路横向继续扩展;在面层厚度以2cm的梯度由16cm增加到22cm的过程中,黏结层中分离位移分别降低了32.31%、15.22%、9.63%,剪切位移与张开位移的比值由3.24降低到1.10,说明增加面层厚度能有效延缓反射裂缝的扩展,但此延缓效果随着面层厚度的增加而减弱,并且使得面层反射开裂类型由Ⅱ型剪切型开裂逐渐趋于Ⅰ、Ⅱ型混合模式开裂。
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关键词
路面工程
沥青路面
反射裂缝
黏聚区模型
有限元分析
原文传递
双线性黏聚区模型在混凝土路面损伤开裂分析中的应用
被引量：
8
2
作者
周正峰
蒲
卓
桁
唐基华
《交通运输工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第1期17-23,共7页
为了揭示混凝土路面的损伤开裂机理及其对承载力的影响,考虑混凝土材料的弹塑性,应用非线性断裂力学中的双线性黏聚区模型,结合ABAQUS有限元软件,在预计开裂部位布设黏结单元,模拟了四点加载小梁试件从弹性响应到断裂失效的全过程,以验...
为了揭示混凝土路面的损伤开裂机理及其对承载力的影响,考虑混凝土材料的弹塑性,应用非线性断裂力学中的双线性黏聚区模型,结合ABAQUS有限元软件,在预计开裂部位布设黏结单元,模拟了四点加载小梁试件从弹性响应到断裂失效的全过程,以验证双线性黏聚区模型在混凝土损伤开裂分析中的适用性;应用双线性黏聚区模型分析了Winkler地基上混凝土板的断裂特性和损伤后的承载力衰减。分析结果表明:在加载小梁受荷全过程中,梁底应力经历了线性增大、达到混凝土极限强度后减小、最大点上移与变为0等阶段,作用力-加载位移变化与已有研究一致;在加载全过程中,混凝土板的截面应力分布变化与小梁类似;混凝土板在损伤阶段承载力会持续增大,但由于板的支承条件与四点加载小梁不同,板的断裂近似于脆性断裂,无明显承载力衰减过程,板断裂时的极限承载力与弹性阶段临界状态承载力之比为1.32;混凝土板发生初始损伤后,极限承载力最大会衰减至未损伤板的87%,且随着初始损伤程度的增加,极限承载力衰减速率变大。
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关键词
路面工程
混凝土路面
损伤开裂
黏聚区模型
有限元方法
承载力
原文传递
基于双线形软化黏聚区模型的混凝土路面损伤开裂及承载力分析
被引量：
3
3
作者
周正峰
康玉峰
+2 位作者
罗君豪
蒲
卓
桁
游庆龙
《东南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期447-453,共7页
为探究混凝土塑性软化对混凝土路面损伤及承载力的影响,基于双线形软化黏聚区模型,结合ABAQUS有限元软件,对三点加载混凝土小梁试验全过程进行模拟.比较了单、双线形软化黏聚区模型,计算了应力比为0.15、0.25、0.35的双线形软化黏聚区...
为探究混凝土塑性软化对混凝土路面损伤及承载力的影响,基于双线形软化黏聚区模型,结合ABAQUS有限元软件,对三点加载混凝土小梁试验全过程进行模拟.比较了单、双线形软化黏聚区模型,计算了应力比为0.15、0.25、0.35的双线形软化黏聚区模型的模拟误差,分析了Winkler地基上混凝土路面板从加载到断裂全过程的承载力和截面应力分布变化.结果表明,采用应力比为0.25的双线形软化黏聚区模型,小梁的加载力裂纹张开位移曲线模拟结果与试验结果一致,小梁和混凝土板的极限承载力分别出现在底部混凝土发生损伤和开裂阶段,混凝土板极限承载力大小为板底拉应力达到混凝土抗拉强度时的1.75倍,为板底刚开始出现宏观裂缝时的1.09倍.Winkler地基上的混凝土板加载破坏表现出脆性断裂特征.
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关键词
混凝土路面
承载力
损伤开裂
双线形软化黏聚区模型
有限元方法
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职称材料
半刚性基层沥青路面低路堤模量要求分析
被引量：
1
4
作者
蒲
卓
桁
刘超
《华东公路》
2018年第3期91-93,共3页
为了确定低路堤结构模量的合理大小,基于ABAQUS有限元软件,建立了低路堤上三种不同厚度的半刚性基层沥青路面结构有限元分析模型,计算不同低路堤模量和高度时沥青路面结构的动力响应,结合半刚性层疲劳寿命预估模型,分析低路堤模量对半...
为了确定低路堤结构模量的合理大小,基于ABAQUS有限元软件,建立了低路堤上三种不同厚度的半刚性基层沥青路面结构有限元分析模型,计算不同低路堤模量和高度时沥青路面结构的动力响应,结合半刚性层疲劳寿命预估模型,分析低路堤模量对半刚性层疲劳寿命的影响。结果表明:低路堤上半刚性基层沥青路面水稳层疲劳寿命受低路堤高度影响较小,而受低路堤模量影响较大;针对三种不同厚度的半刚性基层沥青路面,得到了满足不同交通等级时,对低路堤结构模量以及路基顶面综合模量的大小要求。
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关键词
半刚性基层沥青路面
低路堤
模量
有限元分析
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职称材料
题名
黏聚区模型在沥青路面反射裂缝模拟中的应用
被引量：
9
1
作者
周正峰
蒲
卓
桁
刘超
机构
西南交通大学土木工程学院
西南交通大学道路工程四川省重点实验室
西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室
出处
《交通运输工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第3期1-10,共10页
基金
国家自然科学基金项目(51608457
51008255)
交通运输部企业技术创新项目(2015 315Q12 030)
文摘
结合ABAQUS有限元软件,分析了基于牵引力-分离法则的三维黏结单元本构模型与参数;通过对单一黏结单元施加位移荷载,对比了不同初始损伤与完全失效准则组合下,加载过程中单元应力、位移和应变能的理论计算结果与数值模拟结果,以验证黏结单元的可靠性;将黏结单元布设在开裂基层上方沥青面层可能发生反射开裂的部位,应用黏聚区模型模拟裂缝的发展过程,研究了黏结单元参数和面层厚度对裂缝扩展的影响。分析结果表明:当黏结层刚度由40GN·m-3下降到20GN·m-3时,单侧荷载与对称荷载作用下黏结层中分离位移的比值由1.52增大到13.52,单侧荷载作用下黏结层中剪切位移与张开位移的比值由1.52增大到11.32,说明当潜在裂缝扩展区刚度降低时,沥青层易于产生Ⅱ型剪切裂缝;在交通荷载作用下,沥青面层损伤开裂的路径为首先沥青面层底部发生损伤并向上发展,随后路表轮载作用处附近发生损伤并向下发展,在损伤贯穿沥青面层后,潜在裂缝扩展区刚度的继续下降将使损伤沿道路横向继续扩展;在面层厚度以2cm的梯度由16cm增加到22cm的过程中,黏结层中分离位移分别降低了32.31%、15.22%、9.63%,剪切位移与张开位移的比值由3.24降低到1.10,说明增加面层厚度能有效延缓反射裂缝的扩展,但此延缓效果随着面层厚度的增加而减弱,并且使得面层反射开裂类型由Ⅱ型剪切型开裂逐渐趋于Ⅰ、Ⅱ型混合模式开裂。
关键词
路面工程
沥青路面
反射裂缝
黏聚区模型
有限元分析
Keywords
pavement engineering
asphalt pavement
reflective crack
cohesive zone model
finite element analysis
分类号
U416.217 [交通运输工程—道路与铁道工程]
原文传递
题名
双线性黏聚区模型在混凝土路面损伤开裂分析中的应用
被引量：
8
2
作者
周正峰
蒲
卓
桁
唐基华
机构
西南交通大学土木工程学院
西南交通大学道路工程四川省重点实验室
西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室
出处
《交通运输工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第1期17-23,共7页
基金
国家自然科学基金项目(51878575)
文摘
为了揭示混凝土路面的损伤开裂机理及其对承载力的影响,考虑混凝土材料的弹塑性,应用非线性断裂力学中的双线性黏聚区模型,结合ABAQUS有限元软件,在预计开裂部位布设黏结单元,模拟了四点加载小梁试件从弹性响应到断裂失效的全过程,以验证双线性黏聚区模型在混凝土损伤开裂分析中的适用性;应用双线性黏聚区模型分析了Winkler地基上混凝土板的断裂特性和损伤后的承载力衰减。分析结果表明:在加载小梁受荷全过程中,梁底应力经历了线性增大、达到混凝土极限强度后减小、最大点上移与变为0等阶段,作用力-加载位移变化与已有研究一致;在加载全过程中,混凝土板的截面应力分布变化与小梁类似;混凝土板在损伤阶段承载力会持续增大,但由于板的支承条件与四点加载小梁不同,板的断裂近似于脆性断裂,无明显承载力衰减过程,板断裂时的极限承载力与弹性阶段临界状态承载力之比为1.32;混凝土板发生初始损伤后,极限承载力最大会衰减至未损伤板的87%,且随着初始损伤程度的增加,极限承载力衰减速率变大。
关键词
路面工程
混凝土路面
损伤开裂
黏聚区模型
有限元方法
承载力
Keywords
pavement engineering
concrete pavement
damage and cracking
cohesive zone model
finite element method
bearing capacity
分类号
U416.216 [交通运输工程—道路与铁道工程]
U418.66
原文传递
题名
基于双线形软化黏聚区模型的混凝土路面损伤开裂及承载力分析
被引量：
3
3
作者
周正峰
康玉峰
罗君豪
蒲
卓
桁
游庆龙
机构
西南交通大学土木工程学院
西南交通大学道路工程四川省重点实验室
长安大学公路学院
出处
《东南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期447-453,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51878575)
2018年度首都机场集团公司科技资助项目(XJC[2019]-KY-033).
文摘
为探究混凝土塑性软化对混凝土路面损伤及承载力的影响,基于双线形软化黏聚区模型,结合ABAQUS有限元软件,对三点加载混凝土小梁试验全过程进行模拟.比较了单、双线形软化黏聚区模型,计算了应力比为0.15、0.25、0.35的双线形软化黏聚区模型的模拟误差,分析了Winkler地基上混凝土路面板从加载到断裂全过程的承载力和截面应力分布变化.结果表明,采用应力比为0.25的双线形软化黏聚区模型,小梁的加载力裂纹张开位移曲线模拟结果与试验结果一致,小梁和混凝土板的极限承载力分别出现在底部混凝土发生损伤和开裂阶段,混凝土板极限承载力大小为板底拉应力达到混凝土抗拉强度时的1.75倍,为板底刚开始出现宏观裂缝时的1.09倍.Winkler地基上的混凝土板加载破坏表现出脆性断裂特征.
关键词
混凝土路面
承载力
损伤开裂
双线形软化黏聚区模型
有限元方法
Keywords
concrete pavement
bearing capacity
damage and cracking
double linear softening cohesive zone model
finite element method
分类号
U416.217 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
半刚性基层沥青路面低路堤模量要求分析
被引量：
1
4
作者
蒲
卓
桁
刘超
机构
西南交通大学土木工程学院
西南交通大学道路工程四川省重点实验室
出处
《华东公路》
2018年第3期91-93,共3页
文摘
为了确定低路堤结构模量的合理大小,基于ABAQUS有限元软件,建立了低路堤上三种不同厚度的半刚性基层沥青路面结构有限元分析模型,计算不同低路堤模量和高度时沥青路面结构的动力响应,结合半刚性层疲劳寿命预估模型,分析低路堤模量对半刚性层疲劳寿命的影响。结果表明:低路堤上半刚性基层沥青路面水稳层疲劳寿命受低路堤高度影响较小,而受低路堤模量影响较大;针对三种不同厚度的半刚性基层沥青路面,得到了满足不同交通等级时,对低路堤结构模量以及路基顶面综合模量的大小要求。
关键词
半刚性基层沥青路面
低路堤
模量
有限元分析
分类号
U416.217 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
黏聚区模型在沥青路面反射裂缝模拟中的应用
周正峰
蒲
卓
桁
刘超
《交通运输工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018
9
原文传递
2
双线性黏聚区模型在混凝土路面损伤开裂分析中的应用
周正峰
蒲
卓
桁
唐基华
《交通运输工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2019
8
原文传递
3
基于双线形软化黏聚区模型的混凝土路面损伤开裂及承载力分析
周正峰
康玉峰
罗君豪
蒲
卓
桁
游庆龙
《东南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
3
下载PDF
职称材料
4
半刚性基层沥青路面低路堤模量要求分析
蒲
卓
桁
刘超
《华东公路》
2018
1
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职称材料
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