瀝青路面水損害問(wèn)題是瀝青路面損毀常見(jiàn)病害之一，已經(jīng)引起道路工作者的廣泛關(guān)注。在行車荷載作用下，車輪壓迫路表面水通過(guò)各種路面裂隙進(jìn)入結(jié)構(gòu)內(nèi)部，在對(duì)結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行沖刷的同時(shí)，裂隙內(nèi)部形成的脈動(dòng)水壓力沿裂縫傳播，導(dǎo)致裂隙進(jìn)一步擴(kuò)展、貫通，最后使得瀝青路面結(jié)構(gòu)破壞。本文針對(duì)瀝青路面水損害問(wèn)題，綜合運(yùn)用水動(dòng)力學(xué)、斷裂力學(xué)和路面力學(xué)理論以及數(shù)值模擬方法，從脈動(dòng)水壓力在瀝青路面裂隙內(nèi)傳播入手，分析了瀝青路面裂隙在水脈動(dòng)壓力作用下的特性，利用相關(guān)理論和已有文獻(xiàn)，數(shù)值模擬了不同情況下的脈動(dòng)壓力的傳播規(guī)律:得到了脈動(dòng)水壓力作用下裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子的計(jì)算公式;通過(guò)建立路面三維計(jì)算模型，模擬計(jì)算了路面結(jié)構(gòu)參數(shù)、行車速度、裂紋參數(shù)等對(duì)裂紋擴(kuò)展的影響。主要研究包括以下方面:
1.考慮車載作用下裂隙水流脈動(dòng)特性，引入瞬變流模型分析了瀝青路面裂隙內(nèi)脈動(dòng)水壓力波的傳播規(guī)律，得到了脈動(dòng)水壓力最大均方根值與行車速度之間的關(guān)系，并對(duì)不同工況下脈動(dòng)壓力波的傳播進(jìn)行數(shù)值模擬;
2.分析了瀝青路面結(jié)構(gòu)中裂紋中的水的作用及類型;根據(jù)裂紋面水壓力的分布特點(diǎn)，基于斷裂力學(xué)相關(guān)知識(shí)，進(jìn)行水壓力作用下裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子計(jì)算公式的改進(jìn)推導(dǎo)，并進(jìn)行相關(guān)算例分析;
3.建立含水裂紋的瀝青路面三維計(jì)算模型，模擬計(jì)算了不同瀝青路面結(jié)構(gòu)層組合、行車速度、裂紋參數(shù)等對(duì)裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子的影響，并與無(wú)水條件下的應(yīng)力強(qiáng)度因子相對(duì)比，分析水對(duì)瀝青路面裂紋擴(kuò)展的影響。
