基于能量平衡原理的低温受拉下基质沥青断裂性能评价模型

来源 :重庆交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jettey
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
现如今,沥青路面开裂已成为道路工程中主要病害之一。无论是在冰冻地区,还是在非冰冻地区,都会出现不同程度的开裂现象。沥青路面开裂的一个重要原因是沥青在低温下其断裂性能会降低。工程中一般依靠断裂性能试验测定沥青材料的断裂参数,从而评价其断裂性能。但是,这一方法在试件制作以及断裂参数计算方面较为复杂,测试精度受试件尺寸的影响较大。随着表面科学的迅猛发展,相关学者研究发现沥青材料的表面能与其开裂现象存在一定的联系:沥青在开裂过程中会产生新的表面,从而释放出表面能。同时,表面能测试技术简单,测试精度高。因此,通过表面能理论评价沥青材料的断裂性能具有一定的科研价值。基于此,本文基于能量平衡原理,借助于弹性力学的复变函数解法,建立沥青的断裂性能评价模型,以探究沥青的表面能是否能够其断裂性能,具体工作如下:基于能量平衡原理,在一定合理的假设基础之上,建立沥青的断裂性能评价模型。借助于弹性力学的复变函数解法求解带有椭圆孔的无限大板孔内表面位移场。令椭圆孔趋近于裂纹,从而得到带中心穿透裂纹的无限大板孔内表面位移场。进一步求解基质沥青开裂的临界条件,即系统的能量释放率等于两倍沥青的表面能。利用应力强度因子与能量释放率的关系,引入板宽因素,求解有限板宽条件下沥青开裂临界条件,为试验验证提供理论基础。根据理论模型的推导结果设计带有中心穿透裂纹的基质沥青拉伸试验,得到参数(F/(BW))2/λ与1/tan(λa)的数值,并对二者进行线性回归,求得其决定系数R2,以验证理论模型的准确性和合理性。最终结果表明,沥青的表面能可以定性表征其断裂性能,沥青的断裂性能随表面能的增大而提高。根据理论模型的推导结果猜想无宏观裂纹条件下沥青的断裂性能评价模型,即极限拉应力σ与参数(2Eγs/π)1/2之间存在线性关系。通过设计不含有宏观裂纹的沥青拉伸试验,得到极限拉应力σ与参数(2Eγs/π)1/2的数值,并对二者进行线性拟合,验证猜想的合理性。最终结果表明,无宏观裂纹条件下,沥青的断裂性能与表面能和弹性模量有关,表面能不能单独表征其断裂性能。将理论模型得到的沥青开裂临界条件引入到路面疲劳寿命数值模拟当中,以模拟路面结构的疲劳开裂过程,同时得到路面结构的疲劳寿命,研究引入沥青开裂临界条件后,路面疲劳寿命随路面材料参数的变化规律。
其他文献
矿井突水是影响我国煤矿安全高效开采的主要因素之一,其发生机理复杂,影响因素较多。桑树坪煤矿主采煤层1 1煤因其距下部奥陶系岩溶裂隙含水层较近,且隔水层厚度和组成在空间
随着互联网技术的发展,网络逐渐成为人们获取消息的重要途径,互联网上的各类文本数据呈爆炸性增长,其中中文影视剧本的增长也尤为明显。对于文本分类的相关研究已经取得突破性进展,然而对于中文影视剧本的分类仍然需要借助人工经验,使得剧本分类工作具有成本高、效率低等特点。当前,鲜有针对中文影视剧本主题自动分类的相关研究,因此,本文将对剧本主题分类进行进一步的研究。本文在主题生成模型的基础上,借助自然语言处理技
[目 的]以轮状病毒Wa株为研究对象,探讨马蹄香提取物对轮状病毒的体外抗病毒作用,为马蹄香抗轮状病毒的应用提供理论依据。[方 法]体外培养MA104细胞来扩增人轮状病毒Wa株,选
超疏水材料是一种水接触角大于150°、滚动角小于10°的特殊材料。因其具有自清洁、防雾、防覆冰、防腐蚀、油水分离等很多独特的性能,因此受到了科研人员的广泛关注。通过对
于2015年6月-2016年2月期间,采用非淹没培养皿法、活体观察法和培养直接计数法对甘肃省陇南市徽县麻沿河乡退耕还林区3个不同恢复林型和恢复年限的样点(A、B、C)和1个对照样
研究背景近些年来,随着中国人群生活水平的逐渐提高,冠心病(coronary heart disease,CHD)的患病率呈现持续上升的趋势,死亡率也逐渐上升,目前业已变为主要危害人们健康最常见
肠道是机体吸收与转运氨基酸等营养物质的主要场所,且肠道对谷氨酰胺的利用率提高时,能减少其他氨基酸的消耗。新食品原料L-茶氨酸是茶叶尤其是绿茶中的一种特征性的非蛋白质
随着目前高强混凝土在我国工程实践中的大量应用,其开裂问题也越来越引起重视,大量工程实践表明,钢筋对混凝土的约束会引起混凝土的收缩开裂,进而降低建筑结构的使用年限。因
控制碳纳米管生长出不同阵列结构的取向碳纳米管薄膜,是碳纳米管获得实际应用的关键。定向生长的碳纳米管阵列可用作超黑吸光材料,用于消除空间相机中光路传输过程产生的杂光
我国的高等级路面结构主要以水泥稳定碎石半刚性基层沥青路面为主,且水泥稳定碎石的疲劳寿命直接影响着整个道路结构的质量与寿命。目前,对水泥稳定碎石疲劳性能研究主要通过室内试验为主,如拉伸疲劳试验、压缩疲劳试验、弯曲疲劳试验和劈裂疲劳试验,由于试件的受力模式、试件形状、成型方式、搅拌方式及尺寸差异,得到的试验结果也截然不同。普遍用于分析水泥稳定碎石疲劳试验结果的S-N疲劳模型往往不能消除应力状态、试件形