非均布三向应力作用下CRC+AC复合式路面动力响应分析

摘要

对CRC+AC复合式路面动力响应进行分析,研究基于子午线轮胎考虑非均布动态荷载作用,运用Abaqus有限元软件进行三维实体建模并进行数值模拟,分析CRC+AC复合式路面结构的温度场及应力分布,并对非均布动荷载作用下CRC+AC复合式路面表面拉应力的影响因素进行分析.研究结果表明:路面结构深度越大,温度变化越小,当深度超过0.6 m时,温度几乎没有变化且与外界环境平均温度相差不大;在一定范围内,增加AC层厚度可降低AC层的最大温度梯度,有利于降低路面出现裂缝的风险,提高路面使用性能;最大横向拉应力出现在轮胎前端两侧,最大纵向拉应力和最大主拉应力出现位置一致,位于轮隙中心沿行车方向2～3 cm处;路面转弯处的最大主拉应力出现在轮胎前端左上角,在同等水平力作用下,转弯处的最大主拉应力是正常直线行驶时的1.48倍;沥青面层表面最大主拉应力随轴载呈线性变化;当轴载大于100 kN时,轴载每增加10％,拉应力增加8.5％;纵向水平力系数对横向拉应力影响显著.研究成果可为CRC+AC复合式路面的沥青层开裂、车辙等病害预防提供技术支持,并为材料选择和结构设计提供理论依据.