高模量沥青混凝土蠕变本构方程的有限元分析.pdf

RMCM 毓 … ．。 高模 量沥青混凝土蠕变本构方程 的有 限 元分析 Analysison Creep ConstitutiveEquation ofHigh M odulusAsphaltConcrete withFiniteElem ent 李 智锋 LIZhi—feng 河 南省 交 通基 本 建设 质量 检 测监 督站 ，河 南 郑 州 450005 HenanProvincialComm unicationsQualityControlInstitute，Zhengzhou450005，Henan，China 【摘 要 】为 了获得高模量沥青混凝土的粘弹性本构关系，分析 了ABAQUS自带的时间硬化蠕变模 型Bailey—Norton， 对其蠕变规律进行积分处理 ，建立 了新 的实用模 型 ；结合单轴压缩蠕 变试验 中采集到 的蠕变数据 ，利用IsT0PT拟合 软件进行 回归计算 ，得到了高模量沥青混凝土在不 同温度下的蠕变参数 。 【Abstract】Inordertoobtaintheviscoelasticconstitutiverelationofhighmodulusasphaltconcrete，theBailey— Nortoncreep modelofABAQUS wasanalyzed， and the integralprocessingwasconductedonthecreep law s， basedonw hichanew practicalmodelw asestablished Combinedw iththedatacollectedfrom thecreeptestsof uniaxialcompression，theregressioncalculationwasconductedw ith ISTOPT，andthecreepparametersatdiverse temperaturesw ereobtainedforhighmodulusasphaltconcrete． 【关键词 】高模量沥青混凝土 ；ABAQUS；蠕变模型；蠕变参数 【Keywords】highmodulusasphaltconcrete；ABAQUS；creepmodel；creepparameter 中图分 类 号 ：U414．1 文献标 志 码 ：B 文章 编号 ：1000—033X(2012)01-0042-03 0 引言 力应变数据 中获得沥青混合料 的粘弹性参数 ．进而利用 计算机软件来模拟其受力特点，仍较 为 困难 。其原因一是 高模 量 沥青 混凝 土 (HMAC)最初 是 由硬 质 沥 青 和 一 数据拟合不够精确 ，二是拟合 的数据 公式与计算机模 拟 定 级配 的石 料 、添 加 剂拌 和 而 成 的沥 青 混 合 料 ，在 l5℃ 、 软件所 需的数据 公式不一致 。这导致许 多研 究者有粘弹 l0Hz试验条件 下动态模量达到 14000MPa以上[1-2]，具有 性数据反而采用弹性或弹塑性方法计算逼近路面 的受力 模量高 、抗车辙性能好 、对低温开裂及温度疲劳开裂敏感 状态 。为 了更好地利用这些数据 ，本文具体 分析适合于高 性不强的优 点 。它作为一种粘弹性材料 ，具有不 同于其他 模量沥青混凝土 的ABAQUS中的蠕变模 型 ，并对其采用 弹性 、弹塑性材料 的本构关系 。因而掌握其受力特点是 比 的Bailey—Norton蠕变规律进行积分处理 ，以便建立新 的实 较 困难 的。但 随着粘弹性理论 的不断发展和有 限元数值 用模 型 ，利用单轴压缩蠕变试验 的数值模拟 。通过计算效 计算方法 的出现 ．为其材料结构 的力学分析提供 了一个 率高 、操作 简便 的ISTOPT拟合软件进行 回 归计算 ，求得 强有力的工具 。它避 免 了复杂 的解析推导 ，可 以很方便地 高模量沥青混凝土在不 同温度下 的蠕 变参数 。 模拟道路材料 的粘弹性 ，分析实际路面 的受力状态 。 由于蠕变试验方法简单 ，控制 方便 ，不少研 究者做 了 1沥 青混凝 土的蠕变本构 方程 大量 的室 内试验 ．希望通过沥青混凝土材