碎石化過程中水泥混凝土路面的損傷分析.pdf

1、截至目前為止，我國的公路總里程數(shù)已達(dá)370萬公里。公路網(wǎng)絡(luò)承載著國內(nèi)大部分的貨運(yùn)量和客運(yùn)量。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對道路運(yùn)輸能力的要求越來越高，上世紀(jì)末建設(shè)的一級公路和高速公路，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)已出現(xiàn)不同程度的破壞，因此有必要進(jìn)行翻新改造。改造混凝土路面我們多采用瀝青加鋪層技術(shù)，但反射裂縫問題一直影響著加鋪層的使用性能與壽命。
　　碎石化是一種舊水泥混凝土路面的破碎處治技術(shù)。在國外，該技術(shù)已有二十多年的發(fā)展歷史。Multiple－Head B

2、reaker（MHB多錘頭破碎機(jī)）是一種常用的碎石化設(shè)備，我國從2002年開始引進(jìn)該設(shè)備。破碎處治技術(shù)能有效控制反射裂縫的發(fā)展，并取得良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。但其施工過程和方法都是根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗，缺少統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，更沒有從力學(xué)的角度對其進(jìn)行分析。
　　本文首先對幾種常見的混凝土損傷模型進(jìn)行了介紹，比較了各種模型的優(yōu)缺點，并詳細(xì)介紹了本文所采用的ABAQUS損傷塑性模型。其次，通過混凝土路面板芯樣試驗，測得材料的的應(yīng)力應(yīng)變?nèi)€，并用歸一

3、化函數(shù)得到損傷與非彈性應(yīng)變的關(guān)系，通過仿真與試驗相結(jié)合的方法確定試件材料的壓縮損傷模型本構(gòu)。根據(jù)工程取樣，建立帶裂縫試樣三點彎曲試驗的有限元模型，逆推得到混凝土拉伸軟化曲線。
　　本文在了解多錘頭破碎機(jī)(MHB)工藝特點的基礎(chǔ)上，進(jìn)而分析了碎石化工作機(jī)理。在水泥混凝土損傷數(shù)值模擬以及損傷力學(xué)試驗研究的基礎(chǔ)上，基于商用有限元軟件ABAQUS，建立了水泥混凝土路面的損傷演化分析模型。分工況模擬在多錘頭碎石機(jī)的沖擊下混凝土路面板的應(yīng)力分