有限元-无网格伽辽金耦合方法模拟沥青路面裂纹扩展.pdfVIP

维普资讯 第25卷 第9期 公 路 交 通 科 技 V01．25 No．9 2008年 9月 JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopment Sep．2008 文章编号：1002-0268(2008)(0--0001-06 有限元一无网格伽辽金耦合方法 模拟沥青路面裂纹扩展 罗 辉 ，朱宏平 ，陈传尧 (1．华中科技大学 土木工程与力学学院，湖北 武汉 430074； 2．华中科技大学 控制结构湖北省重点实验室，湖北 武汉 430074) 摘要：基于断裂力学理论，利用无单元伽辽金一有限元耦合方法分析 了沥青路面的开裂问题 ，研究了水平荷载、结构 参数等因素的影响。结果显示，水平荷栽对沥青路面Top-Down裂纹 (11)c)的扩展不利 ，它使得裂纹尖端的应力强度 因子增大，裂纹扩展路径缩短，疲劳寿命减小；交通荷载作用下，沥青面层越薄，越容易产生开裂；I、II型应力强度 因子随着沥青面层模量、基层模量的增加而近似线性增加，裂纹的起裂角随着面层模量的增加而减小，随着基层模量 的增加而增大；随着土基弹性模量的增加 ，I型应力强度 因子线性减小，裂纹扩展角增大。 关键词：道路工程；沥青路面；无单元伽辽金一有限元耦合方法；裂纹扩展 ；应力强度因子 中图分类号：U416．217 文献标识码：A ModellingofCrackPropagationinAsphaltPavementsby theCoupledEFG andFEMethod LUO Hui。一 ZHU Hong-ping ，CHEN Chuan-yao。 ， (1，SchoolofCivilEngineeringnadMechanics，HuazhongUniversityofScience＆Tcehnology，Wuhna Hubei430074，China； 2．HubeiKeylaboratoryofControlStructure，HuazhongUniversiytofScience＆Tcehnology，Wuhan Hubei430074，China) Abstract：Themechanicsofcrackpropagationinasphaltpavementsissignificanttothedesignnadmaintenance． ，nlefractureofasphaltpavementwasnaalyzedbased onfracturemechanicsbyusinghtecoupledelementfree Galerkin(EFG)nadfiniteelement(FE)method，nadhteinfluencesofhtehorizontalloadnadhtepavement structureparameterswerestudied．Theresultsshowthat(1)horizontalloadiSdisadvnatageoustohtetop—down crack(rIDC)inasphaltpavements，itincreaseshtestressintensityfactor(SIF)ofhtecracktipnadshortenhte crackpath，htushtefatiguelifeofhteasphaltpavementism