路面結構裂縫問題的理論分析與應用研究.pdf

1、該文基于斷裂力學基本原理，采用奇異等參有限元方法對路面結構中裂縫擴展問題進行了較為系統(tǒng)的研究，主要完成了以下幾個方面的工作.1、對斷裂力學的基本原理及其數(shù)值計算方法進行了較為詳細的討論，包括裂紋尖端應力奇異性、斷裂準則以及裂紋疲勞擴展理論等.2、應力強度因子是描述裂紋尖端附近應力場強弱程度的參量，裂紋是否會發(fā)生失穩(wěn)擴展取決于應力強度因子的大小，計算應力強度因子是斷裂力學的重要研究內(nèi)容.該文在裂紋尖端區(qū)域采用奇異單元方法進行處理，充分反映

2、裂紋尖端的應力奇異性.在此基礎上，給出了由裂紋尖端附近的位移推求裂尖應力強度因子的計算公式.3、采用奇異等參有限元方法，分別對多層無裂縫體、多層單裂縫體以及多層雙裂縫體進行了分析，并編制了相應的計算程序.經(jīng)考核驗證，其計算精度較高，數(shù)值結果較好，可用于路面裂縫擴展分析、罩面設計等方面.同時，文中給出了相應的程序算例.4、利用該文開發(fā)的有限元程序，計算了各種典型問題的路面響應，并對數(shù)值結果進行了理論分析，確定了其相關因素的影響.具體結果如

3、下.根據(jù)道路工程中車輛荷載作用情況，該文考慮兩種最不利荷載作用位置，即相對于裂縫位置的對稱加載和非對稱加載.在實際工程中，由于作用于路面的荷載為移動荷載，對于路面上的一點都將會經(jīng)歷以上兩種加載過程，我們可以通過分析以上兩種最不利情況來探討裂縫的擴展機理.在計算過程中，該文對兩種加載形式進行了簡化處理，使計算效率得到了提高.5、在總結國內(nèi)外最新研究成果的基礎上，提出了防治基層裂縫擴展的工程措施，分析了它們的防治反射裂縫機理，為工程實際應用