基于三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)的高黏瀝青砂應(yīng)力吸收層的裂縫擴(kuò)展過(guò)程研究

孫雅珍， 孫曉芳， 房辰澤， 王金昌

(1.沈陽(yáng)建筑大學(xué)， 遼寧 沈陽(yáng) 110168； 2.中建科技長(zhǎng)春有限公司； 3.浙江大學(xué) 交通工程研究所)

在已開(kāi)裂的水泥路上加鋪瀝青層是如今國(guó)內(nèi)外普遍采用的修筑措施。因?yàn)榕f水泥混凝土層上已帶有缺陷，結(jié)構(gòu)底層的大部分承載能力下降，在溫度和荷載的影響下，加鋪層極易出現(xiàn)反射裂縫。為了盡量推遲反射裂縫的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外學(xué)者采用設(shè)置應(yīng)力吸收層的方法來(lái)抵抗反射裂縫并進(jìn)行了大量試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證應(yīng)力吸收層的抗裂效果。應(yīng)力吸收層自身變形大，彈性恢復(fù)能力強(qiáng)，能消減裂縫對(duì)加鋪層底部的應(yīng)力集中現(xiàn)象。目前，對(duì)于分析不連續(xù)問(wèn)題的最普遍的方法是有限元法，但是傳統(tǒng)的有限元法在處理類(lèi)似裂縫等不連續(xù)問(wèn)題時(shí)，裂尖周?chē)杓用芫W(wǎng)格，并且裂縫擴(kuò)展過(guò)程中要反復(fù)地重新劃分網(wǎng)格，不僅操作繁瑣，而且求解復(fù)雜，運(yùn)算率低下，甚至計(jì)算機(jī)無(wú)法計(jì)算求解。為了解決這一問(wèn)題，Belytschko和Black等提出擴(kuò)展有限元法，他們對(duì)位移場(chǎng)近似采用附加函數(shù)在求解裂紋擴(kuò)展時(shí)，能夠減少網(wǎng)格重新劃分的繁鎖問(wèn)題。擴(kuò)展有限元法能根據(jù)材料屬性和破壞準(zhǔn)則自由判斷裂紋擴(kuò)展的方向。擴(kuò)展有限元法中的裂紋能夠從單元內(nèi)部開(kāi)裂而不局限于網(wǎng)格劃分，裂紋的擴(kuò)展毫不需要考慮它的形狀和發(fā)展趨勢(shì)，就能實(shí)現(xiàn)裂紋從始至終自動(dòng)地?cái)U(kuò)展模擬。姚莉莉等利用XFEM分析了劈裂試驗(yàn)裂紋的擴(kuò)展過(guò)程，并對(duì)瀝青混合料在載荷下的破壞機(jī)理進(jìn)行了研究；……