考虑横观各向同性疲劳损伤的沥青路面数值模型

摘要：

为研究车辆荷载作用下沥青路面的疲劳损伤问题,假定路面结构内受拉区的疲劳损伤横观各向同性,推导了沥青路面考虑横观各向同性疲劳损伤的本构方程.采用FORTRAN语言开发了材料子程序UMAT,结合有限元分析软件ABAQUS,得到了沥青路面的横观各向同性疲劳损伤数值分析模型.通过对该模型在不同荷载下的疲劳寿命分析,建立了荷载-疲劳寿命曲线,与试验结果进行对比,验证了模型的可靠性,并分析了损伤度及水平拉应力在路面结构内的分布规律.研究结果表明:疲劳损伤主要分布在基层底面双轮中心线附近,该位置最先产生疲劳裂纹,随着荷载作用次数增加,受损区水平拉应力在减小的同时,分布规律也发生了很大的改变,其最大值位置沿道路竖向从基层底面向上移动,沿道路横向从双轮中心线位置往两侧移动;本文方法得到的路面疲劳寿命与试验结果吻合较好,相对误差在4.57％～9.82％之间.

关键词：道路工程、沥青路面、横观各向同性、疲劳损伤、数值分析

所属期刊栏目：51

分类号：U416.01(道路工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51178387;陕西省教育厅自然科学专项基金资助项目14JK1414

在线出版日期：2016-10-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：670-676