瀝青混凝土面板低溫抗裂的有限元分析.pdf

1、人類很早就使用瀝青作為防滲材料,近代由于交通運輸業(yè)的蓬勃發(fā)展,瀝青混合料被越來越多的應用于路面攤鋪。隨著這項技術的發(fā)展,瀝青混合料在水利工程中逐漸得到應用,并慢慢發(fā)展成為較成熟的水工瀝青混凝土防滲技術。
　　瀝青混凝土具有良好的防滲性能及變形性能等優(yōu)點,是土石壩面板及蓄水池防滲面板的首選材料。瀝青混凝土是一種粘彈性材料,高溫時呈現粘塑性,低溫時則表現出脆性特點。寒冷地區(qū)瀝青混凝土面板直接與大氣接觸,內部溫度呈現梯度變化,導致溫度應

2、力在厚度方向分布不均,如果溫度應力的大小超過材料的抗拉極限,就可能產生裂縫。低溫裂縫是瀝青混凝土面板面臨的主要危害之一,國內外工程中均有此類事故發(fā)生。因此,如何簡便有效的預估瀝青混凝土面板的溫度場與溫度應力,作為判斷面板是否會產生溫度裂縫的依據,為面板設計提供幫助,正是本文研究的重點。
　　瀝青混凝土屬于粘彈性材料,其應力應變關系相對復雜,目前表征其本構關系的形式多種多樣,國際尚無統(tǒng)一意見。本文使用有限元方法計算瀝青混凝土面板溫度

3、應力,選用八節(jié)點矩陣單元,在建立有限元模型后,先計算面板各時間不同厚度的溫度值,然后將計算出的溫度作為載荷施加到模型中,求解其溫度應力。
　　本文結合國內工程實例,根據工程區(qū)氣候條件,選取極端寒冷天氣時,一天內的溫度變化情況,計算其對瀝青混凝土面板溫度場和溫度應力的影響。計算分為竣工期和運行期(蓄水前以及蓄水后水位突降時)工況,面板直接與大氣相接觸。計算完成后,找出最大應力值,作為判別面板是否開裂的依據。
　　本文為瀝青混凝