缺陷材料细观断裂行为研究——基于空隙缺陷分析的沥青混合料断裂研究

来源 :同济大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wain155
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
沥青混合料开裂行为是影响其力学性能,进而影响沥青路面使用寿命的重要因素,长久以来都是业界研究的重点。在沥青混合料中存在着大量随机分布的空隙,这些空隙作为天然的缺陷,从各方面影响着沥青混合料的开裂行为。然而目前许多的宏观研究手段均不能很好地解释沥青混合料中的空隙对开裂的影响,因此本文站在细观角度,探究了空隙分布规律及其对沥青混合料开裂行为的影响。
  本文以轮碾法成型的沥青混合料小梁试件作为研究对象,首先采用了CT计算机层析识别技术对单边切口小梁试件进行扫描,采用合适的方法从三维重构模型中提取了竖向和纵向上的空隙数据。进而分析了得出空隙在沥青混合料试件中的分布规律,包括空隙率、周长和、加权纵横比和加权圆度,证明了本文所采用的空隙研究方法是切实可行的。?
  断裂力学理论对于沥青混合开裂行为的研究具有指导意义。本文在断裂力学基本理论的基础上,分析了三种复合裂纹脆断准则,并对沥青混合料中裂纹的扩展路径进行了研究推导,认为裂缝开展路径主要是沿着集料和沥青胶浆的界面发展;并推断在一定条件下裂缝路径也可能穿过集料晶体而发展。?
  随后对沥青混合料的开裂进行了试验模拟和数值模拟。试验模拟以三点加载的沥青混合料弯曲试验为手段,探究得到了试件的荷载‐位移关系、断面形式等规律,验证了断裂力学理论分析与推论的结果;数值模拟以扩展有限元法为基础,结合商用有限元软件,成功模拟了偏心受压小梁试件裂缝的动态发展过程。?
  最后综合了CT扫描空隙数据与开裂模拟数据,探究了空隙面积率与纵横比对裂缝发展路径的影响,发现实际裂缝扩展倾向于选择加权纵横比均值较大的路径;空隙面积率仅对切口在中间的试件裂缝路径有显著影响。
其他文献
近年来,路网的逐步形成,给人们带来极大的便利,同时也引起交通拥挤、事故高发等问题,造成极大的财产损失,甚至危害了人们的生命安全。开展在途车辆运行风险的量化评估研究,建立符合京港澳高速公路的风险评估体系,对人-车-路-环境这个系统的整体风险进行量化,对于行车安全的改善具有重要的意义。  首先,基于风险理论、系统理论,从人-车-路-环四个方面介绍了在途车辆运行风险的影响因素,并结合G4京港澳高速湖南段
学位
随着“建养并重”时代的到来,公路养护管理已逐渐成为当下中国公路发展的重点之一,传统的路面养护检测方法智能化和信息化不足,缺乏对路况的实时把握,己不能满足公路养护发展的需求。智能手机传感器应用技术的发展为路面养护提供了一种新型便捷的渠道,即以智能手机为载体,实现路面技术状况的快速检测与识别,为路面养护管理决策提供了新的途径。  本文主要围绕基于智能手机实现路面技术状况的智能识别展开研究。首先,借助成
学位
出租车是舒适、快捷、个性的出行方式,补充了城市公共交通系统。在出租车运营中,存在出租车高“空驶率”与高峰时段乘客“打车难”的问题,部分热点载客区域供需不平衡现象更为突出。  新兴的网约车模式虽然给乘客与司机搭建了一个直接沟通的纽带,但是“打车难”的问题依然存在,个性化的居民出行需求的产生原因并没有得到精准解析。因此,准确挖掘出租车需求时空分布特征及其影响因素,有助于交通管理部门和运输服务企业进行科
学位
随着经济社会的高速发展,大众对高品质社会服务的要求在不断提升。公共交通作为重要的一项公共大众服务,出行者对出行服务的需求也在不断升级。受小汽车保有量增加、轨道交通逐步完善及网约车出行新业态快速发展等多个因素影响,地面公交的吸引力在逐渐减弱,出行需求连年下降。如何增强地面公交的竞争力、提高公共交通的服务水平和乘客满意度,进而提高公共交通吸引力,成为亟待解决的难点问题。  乘客满意度反映了在出行过程中
学位
近年来,信息科学与电子信息技术的发展促使自动驾驶汽车从概念走向应用。自动驾驶系统作为新兴的驾驶主体,具有许多驾驶员所不具备的信息处理能力比如车车通信、协同控制等。同时,自动驾驶系统在信息处理方式方面也与驾驶员不同,这对交通信息表现方式的适用性提出了新的要求,同时基于车联网技术的车辆信息共享网络为自动驾驶汽车提供了新的网络级的交通信息表现方式,因此选择适合自动驾驶汽车的交通信息表现方式就甚是必要。但
随着航运界“e-航海”战略的提出,船舶向高度智能化、自动化的方向加速发展,人们对船舶的海上运输效率也提出了更高的要求。然而船舶大洋航行不仅航行时间长、航行距离远,而且受到海上复杂环境的影响,船舶的航线设计就显得尤为重要。为了进一步保障船舶航行安全,提高船舶运输效率,本文在船舶航行智能化的背景下,提出了一种基于动态网格的航线自动设计方法,运用退火蚁群算法结合水文气象预报信息进行船舶的航线寻优。  本
学位
大型桥梁工程在现代交通领域发挥着越来越重要的作用,索桥是现代大型桥梁结构中的主要桥型,尤其在公路工程中应用广泛。与此同时,大型桥梁结构的安全性和耐久性问题也日益突出。桥梁在建造和使用过程中,由于受到环境、运营荷载、各种灾害等因素作用,将导致材料和结构性能的退化和损伤,从而大大降低桥梁结构的使用寿命,甚至发生安全事故。地震是大型桥梁结构的一项主要灾害,对桥梁结构的地震灾害进行分析和评价是桥梁工程防灾
学位
高速公路出口作为出匝车辆与直行车辆的交织区域,车辆换道行为多发、速度离散程度显著增加且冲突程度提高,是影响路网效率和安全的关键节点。本文所研究的高速公路出口影响区主要是指高速公路出口上游段,即以出口匝道分流鼻端为起点上溯一定距离内的高速公路主线路段。为保障出口影响区的行车安全性、提高管理水平,有必要对高速公路出口影响区风险形成机理展开针对性研究。  本文依托于上海自然驾驶实验所采集的驾驶行为样本和
郊区公共交通基础设施往往落后于郊区社会经济的发展以及居民出行需求的增长。对郊区常规公交系统进行科学合理的评价分析,发现公交系统的薄弱环节,可为进一步的改善设计提供依据,有助于提高公交的服务水平以及吸引力。  本文基于手机信令、百度API导航数据(公交站点坐标、公交、驾车路线规划信息)、基础公交网络(公交线路信息、发车间隔信息)及道路网络(道路信息、行政区规划信息)等多源数据,依托于上海市松江区,提
多孔隙透水沥青路面在现代城市中得到越来越多的应用,可以有效提升道路的安全性能,降低噪音污染,同时可以使城市中的“热岛效应”得到有效缓解。但是这种多孔隙沥青路面易受到交通荷载的压密作用和路表污染物的堵塞作用的影响,在发生降雨时出现较为严重的水损坏,使得其寿命低于传统路面,成为道路养护的热点。利用微波技术对常规沥青混合料进行加热修复,存在升温速度较慢、加热效率偏低、加热不均匀的情况,无法实现大面积的微
学位