沥青路面Top-Down裂缝的断裂力学分析 被引量：24

1

作者 赵延庆 王抒红 +1 位作者 周长红 谭忆秋 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期218-222,共5页

采用移动荷载模式,在有限元方法中利用动态模量主曲线和时间-温度位移因子来表征沥青混合料的力学性质,利用断裂力学的方法分析了温度、车速、裂缝长度和基层类型等对沥青路面Top-Down裂缝裂尖应力强度因子的影响.研究表明随着裂缝长度... 采用移动荷载模式,在有限元方法中利用动态模量主曲线和时间-温度位移因子来表征沥青混合料的力学性质,利用断裂力学的方法分析了温度、车速、裂缝长度和基层类型等对沥青路面Top-Down裂缝裂尖应力强度因子的影响.研究表明随着裂缝长度增加和温度降低,张开型应力强度因子(KⅠ)和剪切型应力强度因子(KⅡ)的峰值增加.行车速度对应力强度因子的作用频率有显著影响,较慢的行车速度会加速Top-Down裂缝的扩展.与采用粒料基层相比,采用半刚性基层可降低裂尖应力强度因子.随着温度升高和裂缝长度增加,KⅠ对裂缝扩展的贡献减小,而KⅡ的贡献逐渐增加. 展开更多

关键词 沥青路面 top-down裂缝 应力强度因子 行车速 度 裂缝长度 移动荷载

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厚沥青路面Top-Down裂缝分析及对路面设计的启示 被引量：17

2

作者 徐鸥明 郝培文 《中外公路》 北大核心 2006年第5期133-137,共5页

Top-Down裂缝是厚沥青层路面的主要损坏方式。该文首先对Top-Down裂缝的产生机理进行了分析,然后使用断裂力学和有限元模型,对有裂缝路面的裂缝扩展机理和裂缝的增长阶段进行了研究。结果表明,裂缝扩展的机理主要是拉应力作用,路面结构... Top-Down裂缝是厚沥青层路面的主要损坏方式。该文首先对Top-Down裂缝的产生机理进行了分析,然后使用断裂力学和有限元模型,对有裂缝路面的裂缝扩展机理和裂缝的增长阶段进行了研究。结果表明,裂缝扩展的机理主要是拉应力作用,路面结构和荷载谱(大小和位置)也很重要;而荷载位置和温度在沥青混凝土中诱发的劲度梯度,连同沥青和基层的劲度,对裂缝扩展也有重大影响。 展开更多

关键词 沥青路面 top-down裂缝 机理 断裂力学

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基于热力耦合的沥青路面Top-down裂缝影响因素研究 被引量：5

3

作者 杨三强 廖松洋 +2 位作者 郭猛 何伟 蔡永利 《公路工程》 2022年第4期103-110,共8页

为研究华北地区沥青路面Top-down裂缝(TDC)病害开裂与扩展的机理与其影响因素,为道路TDC处置措施提供重要理论支撑与设计依据。研究团队调查华北地区多条高速公路沥青路面TDC病害,并对其影响因素进行分析,研究借助断裂力学理论、采用有... 为研究华北地区沥青路面Top-down裂缝(TDC)病害开裂与扩展的机理与其影响因素,为道路TDC处置措施提供重要理论支撑与设计依据。研究团队调查华北地区多条高速公路沥青路面TDC病害,并对其影响因素进行分析,研究借助断裂力学理论、采用有限元分析和顺序热力耦合方法,构建了动载变温模型,分析模型在动荷载作用和不同温度梯度下的力学响应,研究不同因素对裂缝开裂与扩展的影响,结果表明:①轴载控制的过大的面层剪应力和温度骤降而产生过大面层拉应力是沥青路面产生TDC的主要因素;②高速公路普通车道较超车道更易产生TDC;③轴载大小对TDC的扩展速率影响最为明显,当路表温度低于0℃时,温度骤降也会加快TDC的扩展速率。 展开更多

关键词 top-down裂缝 沥青路面 影响因素 数值模拟

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寒区道路Top-Down裂缝成因分析 被引量：4

4

作者 肖卓 黄勇 +3 位作者 李展 李邵辉 王泳丹 王春 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2018年第1期35-38,共4页

基于Top-Down裂缝病害路段区分路况(优、中、差)现场钻取的芯样和路面板,室内分层(上、中、下面层)切割试件进行沥青抽提后三大指标试验、OT试验及小梁弯曲试验,对寒区TopDown裂缝成因进行分析.试验结果表明,沥青结合料老化和混合料低... 基于Top-Down裂缝病害路段区分路况(优、中、差)现场钻取的芯样和路面板,室内分层(上、中、下面层)切割试件进行沥青抽提后三大指标试验、OT试验及小梁弯曲试验,对寒区TopDown裂缝成因进行分析.试验结果表明,沥青结合料老化和混合料低温疲劳、低温收缩均为寒区Top-Down裂缝产生的原因. 展开更多

关键词 top-down裂缝 芯样 路面板 沥青抽提 OT试验 小梁弯曲试验

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沥青路面典型结构Top-Down裂缝尖端应力强度因子影响因素分析 被引量：2

5

作者 李绍辉 郭忠印 杨永顺 《交通科技》 2015年第3期80-84,共5页

借助ABAQUS有限元平台,分析水泥稳定碎石基层沥青路面与粒料基层沥青路面,TopDown裂缝尖端应力强度因子KII随路面结构参数、轴载及裂缝深度变化规律。结果表明,增加沥青层厚度与模量、基层厚度与模量、土基模量对沥青路面结构抑制Top-D... 借助ABAQUS有限元平台,分析水泥稳定碎石基层沥青路面与粒料基层沥青路面,TopDown裂缝尖端应力强度因子KII随路面结构参数、轴载及裂缝深度变化规律。结果表明,增加沥青层厚度与模量、基层厚度与模量、土基模量对沥青路面结构抑制Top-Down裂缝有益,而超载将对路面Top-Down裂缝产生严重不利影响;水泥稳定碎石基层沥青路面抗Top-Down裂缝能力大于粒料基层沥青路面。 展开更多

关键词 道路工程 沥青路面 top-down裂缝 有限元法

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浅析高速公路沥青路面Top-Down裂缝 被引量：2

6

作者 马薛兵 《北方交通》 2015年第2期70-72,76,共4页

借鉴国内现有的研究基础,结合新疆地区的气候环境,从内聚力理论模型出发,利用有限元法建立数学模型,并通过ANSYS软件完成模拟,重点研究了新疆季冻区温度和交通载荷与Top-Down裂缝出现的关系。希望为今后Top-Down裂缝的防治提供理论依据。

关键词 沥青路面 top-down裂缝 季冻区 有限元法

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沥青路面Top-Down开裂机理研究综述 被引量：2

7

作者 柳崇敏 胡安宇 +3 位作者 张永平 张珊珊 张洪亮 苏曼曼 《价值工程》 2013年第5期71-72,共2页

本文综合目前国内外学者有关Top-Down裂缝的研究报告和相关论文,对于沥青路面Top-Down裂缝的研究现状进行了分析和评价,希望对今后沥青路面Top-Down裂缝理论研究和施工设计提供参考。

关键词 沥青路面 top—down裂缝 开裂机理

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沥青路面老化与温度场引起的模量梯度研究 被引量：3

8

作者 翁洋 张永平 张洪亮 《公路交通科技（应用技术版）》 CAS CSCD 2013年第6期73-77,共5页

由沥青路面老化与温度引起的模量梯度是造成路面Top-Down裂缝的主要原因,为对Top-Down裂缝进行开裂预估,本文通过计算路面不同深度的平均温度得出路面的温度场分布,研究沥青路面老化随龄期、温度、空隙率和深度的发展变化规律,建立老化... 由沥青路面老化与温度引起的模量梯度是造成路面Top-Down裂缝的主要原因,为对Top-Down裂缝进行开裂预估,本文通过计算路面不同深度的平均温度得出路面的温度场分布,研究沥青路面老化随龄期、温度、空隙率和深度的发展变化规律,建立老化预估模型。根据老化预估模型中沥青粘度与沥青混合料动态模量的关系,得到沥青混合料随老化时间、温度、深度、空隙率变化的梯度模量。研究结果表明:通过全寿命沥青路面结构的老化预测模型、沥青粘度与沥青混合料动态模量的关系式,可建立不同老化程度和动态模量之间的关系。 展开更多

关键词 top—down裂缝 温度场 老化 粘度 模量梯度

原文传递

A380轮载作用下刚性机场跑道临界响应研究 被引量：3

9

作者 阳栋 谭立新 《中外公路》 北大核心 2018年第2期58-63,共6页

为研究A380轮载作用下,刚性机场跑道临界响应,采用高精度单元建立三维有限元模型,对刚性机场跑道的典型加载工况进行数值模拟。结果表明:(1)A380轮载之间的应力叠加效应较小,最大主应力峰值突出;(2)两个主起落架在板两侧加载时,造成中... 为研究A380轮载作用下,刚性机场跑道临界响应,采用高精度单元建立三维有限元模型,对刚性机场跑道的典型加载工况进行数值模拟。结果表明:(1)A380轮载之间的应力叠加效应较小,最大主应力峰值突出;(2)两个主起落架在板两侧加载时,造成中部向上拱起,在正温差和荷载联合作用下,板中部会产生由顶部向下部扩展的纵向裂缝;(3)相邻起落架形成的弯沉盆发生较大程度叠加;(4)板角加载时基层竖向压力峰值最大,而其他加载工况时,水平方向最大压力峰值大于竖向压力峰值。 展开更多

关键词 刚性机场跑道 A380 接缝 临界响应 top-down裂缝

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多因素耦合下连续配筋复合路面AC层top-down裂缝数值分析

10

作者 罗玉虎 田波 牛开民 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期16-25,共10页

Top-down裂缝作为复合式路面的一种典型病害,其产生与扩展会对连续配筋复合路面的寿命造成不利影响。为了探究连续配筋复合路面top-down裂缝的形成机理及扩展规律,基于线弹性断裂力学理论,建立了在AC层顶面预置裂缝的三维有限元模型。... Top-down裂缝作为复合式路面的一种典型病害,其产生与扩展会对连续配筋复合路面的寿命造成不利影响。为了探究连续配筋复合路面top-down裂缝的形成机理及扩展规律,基于线弹性断裂力学理论,建立了在AC层顶面预置裂缝的三维有限元模型。根据影响top-down裂缝形成的主要应力参数确定了最不利荷载位置和对应应力参数的最不利点,基于此最不利荷载位置和最不利点,采用围道积分的方式计算了多因素耦合作用下裂尖的应力强度因子。通过正交试验的方法对多因素裂尖应力强度因子进行方差分析,确定了影响top-down裂缝形成与发展的主要因素,同时还对这些影响因素进行了单因素敏感性分析,从而揭示了连续配筋复合路面top-down裂缝的形成与扩展规律。结果表明:对于连续配筋复合路面top-down裂缝而言,最不利荷载位置为荷载加载于CRC层横向裂缝一侧临边位置,纵向top-down裂缝的不利点为CRC层横向裂缝一侧的加载位置时近端双轮内缘,而横向top-down裂缝的不利点为CRC层横向裂缝一侧的加载线位置;对于横向top-down裂缝而言,是以K2型(滑动型)为主导,K1型(张开型)为辅的综合开裂模式,AC层厚度、裂缝传荷能力为主要影响因素;对于纵向top-down裂缝而言,其开裂模式则以K1型为主导,AC层厚度、裂缝传荷能力、裂缝间距、瞬降温差是其形成与发展的主要影响因素。 展开更多

关键词 道路工程 top-down裂缝 数值分析 连续配筋复合路面 应力强度因子 方差分析

原文传递

动荷载作用下材料阻尼参数对Top-Down裂缝疲劳寿命的影响分析 被引量：1

11

作者 杨一希 陶国星 郭芳 《公路工程》 北大核心 2016年第4期108-111,共4页

通过ABAQUS有限元软件建立带缝工作的二维路面模型,通过正弦波模拟车辆对路面的动荷载效应,通过虚拟闭合法,计算沥青路面Top-Down裂缝的应力强度因子K2,并探讨了考虑沥青混合料阻尼特征下,沥青路面的剪切型强度因子K2的变化规律,再进一... 通过ABAQUS有限元软件建立带缝工作的二维路面模型,通过正弦波模拟车辆对路面的动荷载效应,通过虚拟闭合法,计算沥青路面Top-Down裂缝的应力强度因子K2,并探讨了考虑沥青混合料阻尼特征下,沥青路面的剪切型强度因子K2的变化规律,再进一步通过Paris模型,分析阻尼特征对Top-Down裂缝疲劳寿命的影响。以期为路面动态破坏研究提供一定的理论参考。 展开更多

关键词 二维有限元 top-down裂缝 应力强度因子 阻尼比 疲劳寿命

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柔性基层沥青路面Top-Down裂缝开裂机理研究及其防治 被引量：2

12

作者 张海伟 张坤 赵昱 《河南科技》 2014年第11期167-168,共2页

Top-down裂缝是柔性沥青路面的主要破坏形式,Top-down裂缝比传统的疲劳裂缝危害更深远。本文主要讲述了目前国内外top-down裂缝的相关论文和研究报告,主要从产生原因和主要影响因素两方面对柔性基层沥青路面top-down裂缝进行了分析和评价。

关键词 top-down裂缝 柔性基层 开裂机理 影响因素

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沥青路面Top-Down裂缝成因研究综述 被引量：2

13

作者 梁悦 邹晓翎 《中外公路》 2021年第3期58-65,共8页

沥青路面Top-Down裂缝(TDC)已成为沥青路面主要且亟待研究的病害之一,中国对TDC的研究屈指可数。该文在总结国内外沥青路面TDC研究方法的基础上,从行车因素(荷载、车速)、气温因素、施工质量以及沥青混合料自身性质几个方面对其影响因... 沥青路面Top-Down裂缝(TDC)已成为沥青路面主要且亟待研究的病害之一,中国对TDC的研究屈指可数。该文在总结国内外沥青路面TDC研究方法的基础上,从行车因素(荷载、车速)、气温因素、施工质量以及沥青混合料自身性质几个方面对其影响因素进行总结分析,并对沥青路面TDC的机理进行探讨。分析表明:国内外大多数都采用有限元数值模拟研究得到拉应力产生非轮迹带处的TDC和剪应力造成轮迹带处TDC的结论。 展开更多

关键词 沥青路面 top-down裂缝 有限元数值模拟 形成机理 影响因素

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路基不均匀沉降对沥青路面Top-Down开裂影响分析 被引量：1

14

作者 张茗 《公路与汽运》 2022年第1期70-73,共4页

为研究路基不均匀沉降对沥青路面Top-Down开裂的影响规律,通过有限元软件建立路基不均匀沉降作用下半刚性基层沥青路面结构三维仿真模型,结合工程实际简化路基不均匀沉降效果并标定有限元模型的参数值,分析沉降对Top-Down开裂的影响和... 为研究路基不均匀沉降对沥青路面Top-Down开裂的影响规律,通过有限元软件建立路基不均匀沉降作用下半刚性基层沥青路面结构三维仿真模型,结合工程实际简化路基不均匀沉降效果并标定有限元模型的参数值,分析沉降对Top-Down开裂的影响和裂纹位置对Top-Down裂纹扩展变化的影响。结果表明,沉降对Top-Down裂纹扩展的影响显著,沉降越大,裂纹扩展速率越快且扩展终值越大;裂纹位置左移、右移及平移距离不同,对Top-Down裂纹的影响也不同,整体来讲裂纹位于非沉降区时对Top-Down裂纹扩展的影响更显著。 展开更多

关键词 公路 路基 沥青路面 不均匀沉降 top-down裂缝 有限元分析

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级配碎石沥青路面倒装结构力学响应分析

15

作者 杜少华 缪树民 +1 位作者 伍奎 杨昌伟 《上海公路》 2021年第1期20-23,M0003,M0004,共6页

倒装结构中,级配碎石层由下基层变成上基层,引起受力状态明显变化,分析和了解此变化规律有助于优化路面设计。现采用ABAQUS建立动载下不同沥青路面结构的有限元模型,分析路面在不同结构参数下的力学响应。结果表明:与半刚性基层路面相比... 倒装结构中,级配碎石层由下基层变成上基层,引起受力状态明显变化,分析和了解此变化规律有助于优化路面设计。现采用ABAQUS建立动载下不同沥青路面结构的有限元模型,分析路面在不同结构参数下的力学响应。结果表明:与半刚性基层路面相比,倒装结构能够适当发挥材料的特性,有效防止反射裂缝;但弯沉较大,且容易产生Top-Down裂缝,疲劳寿命较短。可以通过改变各结构层的厚度和模量来改善。 展开更多

关键词 倒装路面结构 力学响应 反射裂缝 top-down裂缝 疲劳寿命

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半刚性路面Top-Down裂缝及其应力强度因子分析

16

作者 莫仕步 黄松 王秋敏 《西部交通科技》 2015年第6期22-26,共5页

为了研究荷载应力和温度应力对半刚性沥青路面Top-Down裂缝扩展的影响,文章基于断裂力学理论,运用有限元方法,建立弹性层状连续的二维路面结构模型,分析高温状况荷载的超载比例、既有裂缝长度和低温状况既有裂缝长度对裂缝尖端应力强度... 为了研究荷载应力和温度应力对半刚性沥青路面Top-Down裂缝扩展的影响,文章基于断裂力学理论,运用有限元方法,建立弹性层状连续的二维路面结构模型,分析高温状况荷载的超载比例、既有裂缝长度和低温状况既有裂缝长度对裂缝尖端应力强度因子的影响,计算时考虑了路面非均匀温度场和温度与沥青混合料弹性模量关系。结果表明超载比例增加、既有裂缝长度增加都会导致裂缝尖端的应力强度因子线性增加,低温状况温度应力作用比高温状况荷载应力作用更易加速Top-Down裂缝的扩展。 展开更多

关键词 top-down裂缝 路面温度场 应力强度因子 荷载应力 温度应力

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沥青混合料Top-down开裂影响因素研究 被引量：1

17

作者 潘学政 董海波 +1 位作者 张洪亮 苏曼曼 《建设机械技术与管理》 2012年第11期109-112,共4页

本文通过分析车辙、劈裂强度、沥青路面Top-down裂缝的影响因素确定试验方案,即通过改变沥青用量、级配、老化三个主要影响因素进行车辙试验、间接拉伸试验和Top-down开裂室内评价试验的对比分析。研究表明:Top-down试验的影响因素的变... 本文通过分析车辙、劈裂强度、沥青路面Top-down裂缝的影响因素确定试验方案,即通过改变沥青用量、级配、老化三个主要影响因素进行车辙试验、间接拉伸试验和Top-down开裂室内评价试验的对比分析。研究表明:Top-down试验的影响因素的变化规律与劈裂试验、车辙试验变化规律不同;抗Top-down开裂试验中沥青混合料存在最佳的油石比、合适的级配。 展开更多

关键词 top-down裂缝 影响因素 最佳油石比 级配

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基于实测轮载的沥青路面Top-down裂缝产生机理分析 被引量：1

18

作者 刘凤祥 胡小弟 《中国水运（下半月）》 2016年第12期166-168,共3页

近年来,重交通沥青路面常常出现单条或多条平行的纵向裂缝(Top-down裂缝)。这些裂缝最先出现在轮迹带上的沥青层表,然后逐步向下扩展。为了分析Top-down裂缝产生的原因,本文利用实测的轮胎接地压力,采用三维有限元计算方法,分析不同沥... 近年来,重交通沥青路面常常出现单条或多条平行的纵向裂缝(Top-down裂缝)。这些裂缝最先出现在轮迹带上的沥青层表,然后逐步向下扩展。为了分析Top-down裂缝产生的原因,本文利用实测的轮胎接地压力,采用三维有限元计算方法,分析不同沥青路面结构的力学响应。分析认为,非均布轮载作用下重复荷载的剪切作用是Top-down裂缝产生的根本原因。 展开更多

关键词 道路工程 沥青路面 实测接地压力 top-down裂缝 力学分析 剪应力

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沥青路面的Top-Down纵向裂缝在交通荷载下的力学响应

19

作者 刘琬辰 丁贝 《黑龙江交通科技》 2013年第6期1-3,共3页

为了研究沥青路面上面层的自上而下纵向裂缝随着交通荷载变化而产生的力学响应,利用ABAQUS有限元软件对沥青路面结构进行三维建模,观察并记录随着荷载位置的改变,裂缝尖端区域的应力强度因子变化情况。结果显示,荷载距离裂缝由近到远的... 为了研究沥青路面上面层的自上而下纵向裂缝随着交通荷载变化而产生的力学响应,利用ABAQUS有限元软件对沥青路面结构进行三维建模,观察并记录随着荷载位置的改变,裂缝尖端区域的应力强度因子变化情况。结果显示,荷载距离裂缝由近到远的过程中,裂缝区域应力强度因子K的数值先上升再下降。且使裂缝产生最不利应力场的荷载与裂缝的位置与裂缝几何状态(深度,长度)、路面结构(层数,层厚,材料参数)以及荷载形式(大小,尺寸)等有关。 展开更多

关键词 沥青路面 top-down裂缝 纵向裂缝 ABAQUS 应力强度因子

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不同荷载组合作用下Top—Down裂缝扩展行为研究

20

作者 罗敏 《公路交通科技（应用技术版）》 CSCD 北大核心 2018年第1期77-78,共2页

Top—Down裂缝是沥青路面一种新型早期病害形式,成因复杂,影响深远。本文利用断裂力学有限元数值分析法,应用FRANC2D软件重点分析在交通荷载、温度荷载或两者共同作用下沥青路面的TDC扩展机理。研究表明交通荷载主要造成Ⅰ—Ⅱ复合型裂... Top—Down裂缝是沥青路面一种新型早期病害形式,成因复杂,影响深远。本文利用断裂力学有限元数值分析法,应用FRANC2D软件重点分析在交通荷载、温度荷载或两者共同作用下沥青路面的TDC扩展机理。研究表明交通荷载主要造成Ⅰ—Ⅱ复合型裂纹扩展,温度应力主要引起Ⅰ型裂纹扩展。在交通荷载和低温应力的共同作用下,Ⅰ型应力强度因子较大,而Ⅱ型应力强度因子较小。两种应力强度因子以及裂纹起裂角都随着裂纹初始长度的增加而增加。 展开更多

关键词 top—down裂缝 FRANC2D 交通荷载 温度荷载 扩展行为

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