连续变温沥青路面车辙变形数值模拟

摘要：

采用ABAQUS有限元软件建立三维半刚性基层沥青路面结构的温度场模型,输入某地区夏季高温1天24 h温度,考虑了沥青路面材料性质 (弹性模量、蠕变参数) 随温度变化的特征,进行持续变温的车辙变形模拟分析.主要研究高温时,路面在不同行车速度作用下,不同深度结构层竖向变形、剪切蠕变、压蠕变规律.结果表明:竖向变形、剪切蠕变、压蠕变值在整个行车道路横向范围内呈正负交替变化.不同层位的竖向变形、剪切蠕变、压蠕变变化规律不相同,但同一层位变化规律是一致的,都随着行车速度的降低而增加,而且发现当车速处于中低速 (30~80 km/h)时,车速增大对竖向变形、剪切蠕变和压蠕变的减小程度均明显高于中高速 (80~120 km/h).路表位置轮载外侧边缘受到拉、剪切的综合作用,也验证了拉应力和剪应力作用下,轮胎轨迹外侧边缘容易出现纵向裂缝.而路表正最大剪切蠕变出现在左侧轮迹内侧右边缘,负最大剪切蠕变出现在右侧轮迹内侧左边缘.所以在路表处轮迹内侧边缘容易出现剪切破坏的裂缝.剪切蠕变、压蠕变主要出现在中面层 (4~10 cm范围内).在沥青路面设计时,上面层与中面层需要选择时间硬化蠕变模型中A, n参数变化对温度敏感性小的沥青混合料,以提高沥青路面的抗车辙能力.

关键词：道路工程、车辙变形、数值模拟、温度场模型、蠕变

所属期刊栏目：35

分类号：U416.2(道路工程)

资助基金：国家自然科学基金项目51478046

在线出版日期：2018-04-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：15-24