沥青混合料半圆弯曲试验应力强度因子分析-山东建筑大学学报.PDF

第３０卷 第４期 山东 建 筑 大 学 学 报 Ｖｏｌ．３０ Ｎｏ．４ ２０１５年 ８月 　 　　　　　　　ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦＳＨＡＮＤＯＮＧ ＪＩＡＮＺＨＵ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　　　　　　　 　 Ａｕｇ． ２０１５ 文章编号：１６７３－７６４４（２０１５）０４－０３５１－０５ 沥青混合料半圆弯曲试验应力强度因子分析 １ １ ２ ３ 王晓英 ，耿立涛 ，徐茜 ，李凯 （山东建筑大学 交通工程学院，山东 济南２５０１０１；２．山东建筑大学 管理工程学院，山东 济南２５０１０１；３．山东理 工大学 机械工程学院，山东 淄博２５５０４９） 摘要：模拟沥青混合料半圆弯曲试验，分析模型几何参数对裂缝尖端应力强度因子的影响，能够合理的确定试 验的几何参数，准确评价沥青混合料抗低温开裂的性能。文章通过ＡＮＳＹＳ模拟分析了沥青混合料半圆弯曲试 件弯拉应力分布，明确了试件拉应力最大部位；基于控制变量法，利用Ａａｓｈｔｏ计算方法和有限元方法研究了半 圆弯曲试件几何参数（试件半径、试件厚度、支座跨度、裂缝长度）对裂缝尖端应力强度因子的影响。结果表明： 半圆弯曲试件在裂缝尖端受到最大的拉应力，Ａａｓｈｔｏ计算方法与有限元方法计算的裂缝应力强度因子随试件 几何参数变化的趋势相同，计算结果相近，确定半圆弯曲试验试件几何参数半径为７５ｍｍ，厚度为２５ｍｍ，裂缝 深度为１５ｍｍ，支座间距与试件直径比值为０．８。 关键词：沥青混合料；半圆弯曲试验；有限元模拟；Ａａｓｈｔｏ计算方法；应力强度因子 中图分类号：Ｕ４１４　　　　　文献标识码：Ａ Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｔｒｅｓｓｉｎｔｅｎｓｉｔｙｆａｃｔｏｒａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｂｏｕｔ ｓｅｍｉｃｉｒｃｕｌａｒｂｅｎｄｉｎｇｔｅｓｔｏｆａｓｐｈａｌｔｍｉｘｔｕｒｅ １ １ ２ ＷａｎｇＸｉａｏｙｉｎｇ，ＧｅｎｇＬｉｔａｏ，ＸｕＱｉａｎ，ｅｔａｌ． （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｄｏｎｇＪｉａｎｚｈｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎａｎ２５０１０１，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｃｈｏｏｌｏｆ ＭａｎａｇｅｍｅｎｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｄｏｎｇＪｉａｎｚｈｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎａｎ２５０１０１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｉｍｕｌａｔｉｎｇｏｆａｓｐｈａｌｔｍｉｘｔｕｒｅｓｅｍｉｃｉｒｃｌｅｂｅｎｄｉｎｇｔｅｓｔａｎｄａｎａｌｙｚｉｎｇｓｔｒｅｓｓｉｎｔｅｎｓｉｔｙｆａｃｔｏｒ ｏｎｃｒａｃｋｔｉｐｉｓｈｅｌｐｆｕｌｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｇｅｏｍｅｔｒｙｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｅｓｔａｎｄｆａｉｒｌｙｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｔｉｃｒａｃｋｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆａｓｐｈａｌｔｍｉｘｔｕｒｅ．Ｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｓｔｒｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｄｉａｇｒａｍｏｆ ａｓｐｈａｌｔｍｉｘｔｕｒｅｓｅｍｉｃｉｒｃｌｅｂｅｎｄｉｎｇｓｐｅｃｉｍｅｎ，ｔｈｅｐａｒｔｗｈｅｒｅｔｈｅｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｓｓｉｓｍａｘｉｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ． Ｂｙｍｅａｎｓｏｆｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｖａｒｉａｂｌｅｓｍｅｔｈｏｄ，ｓｔｒｅｓｓｉｎｔｅｎｓｉｔｙｆａｃｔｏｒｏｆａｓｐｈａｌｔｍｉｘｔｕｒｅｓｅｍｉｃｉｒｃｌｅｂｅｎｄｉｎｇ ｓｐｅｃｉｍｅｎｃｒａｃｋｔｉｐｉｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｙＡＡＳＨＴＯｍｅｔｈｏｄａｎｄｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ ｔｈｅｃｈａｎｇｉｎｇｔｒｅｎｄｓｏｆｓｔｒｅｓｓｉｎｔｅｎｓｉｔｙｆａｃｔｏｒｏｎｃｒａｃｋｔｉｐｉｎｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｗａｓｓｉｍｉｌａｒｔｏｔｈａｔ ｉｎＡＡＳＨＴＯｍｅｔｈｏｄａｎｄｔｈｅ