動荷載作用下材料阻尼參數對Top-Down裂縫疲勞壽命的影響分析

楊一希， 陶國星， 郭　芳

(1.湖南交通職業技術學院， 湖南 長沙　410132；　2.長沙理工大學， 湖南 長沙　410014；　3.中交第二公路勘察設計研究院有限公司， 湖北 武漢　430000)

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動荷載作用下材料阻尼參數對Top-Down裂縫疲勞壽命的影響分析

楊一希1，2， 陶國星3， 郭芳1

(1.湖南交通職業技術學院， 湖南 長沙410132；2.長沙理工大學， 湖南 長沙410014；3.中交第二公路勘察設計研究院有限公司， 湖北 武漢430000)

通過ABAQUS有限元軟件建立帶縫工作的二維路面模型，通過正弦波模擬車輛對路面的動荷載效應，通過虛擬閉合法，計算瀝青路面Top-Down裂縫的應力強度因子K2，并探討了考慮瀝青混合料阻尼特征下，瀝青路面的剪切型強度因子K2的變化規律，再進一步通過Paris模型，分析阻尼特征對Top-Down裂縫疲勞壽命的影響。以期為路面動態破壞研究提供一定的理論參考。

二維有限元； Top-Down裂縫； 應力強度因子； 阻尼比； 疲勞壽命

0　前言

在我國高等級瀝青路面使用過程中，路面Top-Down裂縫屬于較為典型且常見的路面病害之一，其特征表現為路面在車輛輪載剪應力的作用下，產生開裂，且裂縫沿著路表向下發展[1，2]。盡管Top-Down裂縫在發展初期對路面結構的完整性不構成威脅，但其影響也應得到足夠的重視：一方面該類型裂縫發生在路表，雨水和其他雜質更容易侵入裂縫面，同時裂縫與車輛荷載直接接觸，相對于路面結構性破壞，使得其更容易發展，并衍生出其他類型病害，如塊裂，松散和坑槽等；另一方面，該類型病害往往出現在輪跡帶附近，且沿路面縱向發展，且長度長，影響面積大，如任其發展，往往維修面積大，耗費較多的人力物力。……