瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)蠕變損傷研究

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1、分類號(hào)_____學(xué)號(hào)1211210965函要達(dá)統(tǒng)科技太#學(xué)位論文瀝音混凝土路面結(jié)構(gòu)蠕變損傷研究作者牛海濤指導(dǎo)教師姓名劉俊卿教授申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士專業(yè)名稱工程力學(xué)論文提交日期2015.05論立答辯日期2015.06學(xué)位授予單位面妥達(dá)統(tǒng)新技大#答辯委員會(huì)主席馬建勛評(píng)閱人馬建勛趙冬本人鄭重聲明我所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中已經(jīng)標(biāo)明引用的內(nèi)容外，本論文不包含其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含本人或其他人在其它單位已申請(qǐng)學(xué)位或?yàn)槠渌猛臼褂眠^的成果。與我一同工作的同志對(duì)本研

2、究所做的所有貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了致謝。申請(qǐng)學(xué)位論文與資料若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。論文作者簽名：片角：日期：^關(guān)于學(xué)位論文使用授權(quán)的說明本人完全了解西安建筑科技大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查_和借閱；學(xué)?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以采用影印、縮印或者其它復(fù)制手段保存學(xué)位論文。；(保密的論文在論文解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）i侖文作者?簽名指導(dǎo)教師簽名:日期：本人授權(quán)中國(guó)學(xué)術(shù)期刊（光盤版）雜志社、中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所等單位

3、將本學(xué)位論文收錄到有關(guān)“學(xué)位論文數(shù)據(jù)庫”之中，并通過網(wǎng)絡(luò)向社會(huì)公眾提供信息服務(wù)。因某種特殊原因需要延遲發(fā)布學(xué)位論文電子版，同意在□一年/□兩年/□三年以后，在網(wǎng)絡(luò)上全文發(fā)布。（此聲明處不勾選的，默認(rèn)為即時(shí)公開）論文作者鮮：指導(dǎo)教師簽名:曰期:注：請(qǐng)將此頁附在論文首頁。西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)蠕變損傷研究專業(yè)：工程力學(xué)碩士生：牛海濤指導(dǎo)教師：劉俊卿教授摘要瀝青路面以其良好的性能在道路建設(shè)中得到廣泛的應(yīng)用，雖然它有很多的優(yōu)點(diǎn)，但是在路面的施工階段，投入使用階段以及維護(hù)過程中都會(huì)產(chǎn)生不同程度的損傷，隨著這些損傷的不斷累

4、積，路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的裂化程度越來越嚴(yán)重，從而導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)的承載力減小，加速路面結(jié)構(gòu)破壞，減少其剩余使用壽命，在一定程度上為國(guó)家造成了損失，所以很有必要搞清楚損傷的演化過程以及損傷對(duì)其內(nèi)力和變形產(chǎn)生的影響。本文在粘彈性理論和損傷力學(xué)的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出了瀝青混合料的蠕變損傷本構(gòu)模型，并采用有限元軟件ABAQUS建立三維模型，研究其在考慮損傷和無損傷兩種狀態(tài)下力學(xué)響應(yīng)的變化。在此過程中，主要解決的問題是損傷變量形式如何確定，如何將損傷場(chǎng)耦合到無損材料的本構(gòu)關(guān)系中，從而得到蠕變損傷本構(gòu)模型。綜上，本文對(duì)下面幾個(gè)方面展開了研究并得到有關(guān)結(jié)論：（1）

5、運(yùn)用連續(xù)介質(zhì)損傷力學(xué)理論和應(yīng)變等價(jià)原理，確定出能夠反映瀝青混合料變形的損傷變量，從而推導(dǎo)出蠕變損傷本構(gòu)模型的本構(gòu)方程。（2）根據(jù)ABAQUS用戶手冊(cè)，用FORTRAN語言二次開發(fā)出蠕變損傷模型的用戶材料子程序UMAT，以便后續(xù)進(jìn)行有限元分析。（3）驗(yàn)證該蠕變損傷模型及UMAT子程序的準(zhǔn)確性，應(yīng)用有限元數(shù)值分析法，通過UMAT子程序的接口將蠕變損傷本構(gòu)導(dǎo)入ABAQUS主程序，建立試驗(yàn)?zāi)K的三維有限元仿真模型，將損傷狀態(tài)下的計(jì)算結(jié)果與單軸靜載蠕變?cè)囼?yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。（4）建立瀝青路面的三維模型，對(duì)瀝青路面在不同荷載和不同溫度下進(jìn)行有限元計(jì)算

6、，研究其在有損傷和無損傷兩種狀態(tài)下的不同響應(yīng)。從得到的計(jì)算云圖和數(shù)值結(jié)果可知，無論是變換荷載還是溫度，在不考慮損傷的情況下，等效蠕應(yīng)變只出現(xiàn)兩個(gè)階段，即剛開始等效蠕應(yīng)變隨時(shí)間逐漸增大，之后幾乎成水平線，呈現(xiàn)固結(jié)效應(yīng)，這不符合實(shí)際情況，當(dāng)考慮損傷時(shí)，應(yīng)用本文建立的修正Burgers西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文蠕變損傷模型結(jié)果曲線能夠很好地模擬瀝青混合料蠕變過程的三個(gè)階段，且破壞時(shí)間隨著荷載的增大和溫度的升高越來越短，同時(shí)我們還發(fā)現(xiàn)損傷值與等效蠕應(yīng)變、豎向位移存在一定的關(guān)系，并且通過Origin8.0擬合出精度比較高的關(guān)系式，為瀝青混合料

7、蠕變損傷的深入研究提供一些參考。關(guān)鍵詞：瀝青混合料；修正Burgers蠕變模型；損傷模型；有限元；UMAT子程序西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文CreepDamageofAsphaltConcretePavementStructureResearchSpecialty:EngineeringmechanicsPostgraduate:NiuHaitaoInstructor:Prof.LiuJunqingABSTRACTWithitsgoodperformance,asphaltpavementhasbeenwidelyusedinroad

8、construction.Althoughithasmanyadvantages,buttheroadwillproducedifferentdegreesofdamageduringtheconstructionpha