基于足尺试验环道的沥青路面有限元模型

doi:10.3969/j.issn.1000-1565.2024.05.002

河北大学学报(自然科学版) ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (5): 459-466.DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2024.05.002

基于足尺试验环道的沥青路面有限元模型

李倩^1,2,陈跃琳¹,刘旭²,邢越然¹

收稿日期:2022-07-14 出版日期:2024-09-25 发布日期:2024-09-25
作者简介:李倩(1988—),女,河北大学讲师,博士,主要从事沥青路面力学及损伤行为研究.E-mail:lixiaoqian215@hbu.edu.cn
基金资助:
河北大学人才引进科研启动项目(521000981278);河北大学校长基金资助项目(XZJJ201911);国家重点研发计划项目(2020YFA0714300)

Finite element model of asphalt pavement based on RIOHTrack full-scale test track

LI Qian^1,2, CHEN Yuelin¹, LIU Xu², XING Yueran¹

1. School of Civil Engineering and Architecture, Hebei University, Baoding 071002, China; 2. Fundamental Research Innovation Center, Research Institute of Highway, Ministry of Transport, Beijing 100088, China

Received:2022-07-14 Online:2024-09-25 Published:2024-09-25

摘要/Abstract

摘要： 有限元技术的发展使得精细化路面结构仿真计算成为可能,但通过软件建立符合实际的有限元模型尤为重要.基于此,依托交通运输部公路科学研究院正在开展的足尺环道试验,采用大型通用有限元软件ABAQUS建立环道上3种典型沥青路面结构的有限元模型,研究模型尺寸、边界条件、荷载形式、网格划分等参数对路面力学响应结果的影响,通过与BISAR软件得到的解析解进行对比,确定合理的有限元建模方法和参数,为后续的沥青路面结构有限元分析提供建模依据.

关键词: 道路工程, 沥青路面, 力学响应, 有限元, 足尺试验环道

Abstract: The development of finite element technology makes it possible to elaborate the simulation calculation of pavement structure, but there is no unified conclusion on how to establish the finite element model in accordance with the reality by software. Based on this, the finite element models of three typical asphalt pavement structures on full-scale test track were established by using the large general finite element software ABAQUS, and the influences of model size, boundary conditions, load forms, mesh division and other parameters on the mechanical response results of pavement were studied. The theoretical values obtained by BISAR software were compared with the results by ABAQUS. The reasonable finite element modeling method and parameters are determined to provide modeling basis for the subsequent in-depth finite element analysis of asphalt pavement structure.

Key words: road engineering, asphalt pavement, mechanical response, finite element, RIOHTrack full-scale test track

中图分类号:

U416.217

李倩,陈跃琳,刘旭,邢越然. 基于足尺试验环道的沥青路面有限元模型[J]. 河北大学学报(自然科学版), 2024, 44(5): 459-466.

LI Qian, CHEN Yuelin, LIU Xu, XING Yueran. Finite element model of asphalt pavement based on RIOHTrack full-scale test track[J]. Journal of Hebei University(Natural Science Edition), 2024, 44(5): 459-466.

参考文献

[1] 李晓军.CT技术在沥青胶结颗粒材料内部结构分析中的应用[J].公路交通科技,2005,22(2):14-16. DOI:10.3969/j.issn.1002-0268.2005.02.005.
[2] 胡小弟.沥青路面非均布荷载下层间接触条件不同时力学响应的三维有限元分析[J].公路交通科技,2003,20(3):1-4. DOI:10.3969/j.issn.1002-0268.2003.03.001.
[3] 李倩,刘俊卿.基于车-路相互作用的沥青路面平整度劣化研究[J].振动与冲击,2018,37(6):76-81. DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2018.06.012
[4] 潘勤学,郑健龙.考虑拉压模量不同的沥青路面力学计算方法与分析[J].土木工程学报,2020,53(1):110-117. DOI:10.15951/j.tmgcxb.2020.01.011
[5] 王雪莲,黄晓明,卞国剑.基于数值模拟的半刚性基层沥青路面反射裂缝扩展路径分析[J].公路,2018,63(5):1-6.
[6] RIGO J M.General introduction,main conclusions of the1989 conference on reflective crackingin pavements,and future prospects[M].London:Published by E &FN Spon,1993.1-18.
[7] 王威娜,李小飞,徐青杰,等.沥青路面二维和三维结构分析模型的比较[J].深圳大学学报(理工版), 2018, 35(1): 39-47. DOI: 10.3724/SP.J.1249.2018.01039.
[8] 熊焕荣.落锤式弯沉仪(FWD)在路基和柔性路面强度评定中的应用[J].公路交通科技,1992(1):16-25.
[9] 孙立军,陆辉.轮载作用下沥青路面三维非线性有限元分析[J].土木工程学报,2004,37(7):64-67. DOI:10.3321/j.issn:1000-131X.2004.07.012.
[10] 胡迪,李友云.双圆轮载作用下沥青路面的荷载影响区域范围研究[J].北方交通,2015(11):56-57. DOI:10.15996/j.cnki.bfjt.2015.11.014
[11] 王旭东.足尺路面试验环道路面结构与材料设计[J].公路交通科技,2017,34(6):30-37.
[12] 董泽蛟,谭忆秋.沥青路面动力响应研究[M].北京:科学出版社,2015.
[13] 王旭东,张蕾,周兴业,等.RIOHTRACK足尺路面试验环道2017年试验研究概况[J].公路交通科技,2018,35(4):1-13.
[14] 赵之杰,冷艳玲.柔性基层和半刚性基层沥青路面重载的适应性[J].公路交通科技(应用技术版),2008(9):100-103.
[15] LIU X, ZHANG M, LIU W. The Relationship between Poisson’s ratio index and deformation behavior of asphalt mixtures tested through an optical fiber bragg grating strain sensor[J]. Materials, 2022, 15(5): 1882-1904.DOI:10.3390/ma15051882-1904.2022.03.03 (

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[1]	吴将丰,王旭东,关伟,肖倩. 足尺试验环道路面摆值变化趋势预测[J]. 河北大学学报(自然科学版), 2024, 44(5): 449-458.
[2]	马连华,周靖博,曹亚阔. 界面效应对纳米多孔材料宏观弹塑性力学性能的影响[J]. 河北大学学报(自然科学版), 2021, 41(2): 161-165.
[3]	祝彦,潘亚涛,刘光辉,李小亭. MEMS光纤压力传感器压力膜片的仿真与分析[J]. 河北大学学报(自然科学版), 2020, 40(2): 132-136.
[4]	杨三强,武文秀,刘娜,范晓雨. 特重荷载下水泥混凝土路面承载能力有限元仿真分析[J]. 河北大学学报(自然科学版), 2017, 37(6): 561-566.
[5]	王硕,田晋跃,何绍华. 某工程车辆变速器齿轮静态弯曲疲劳寿命分析[J]. 河北大学学报(自然科学版), 2017, 37(4): 349-354.
[6]	杨三强,刘娜,张帅,杜二霞. 荒漠地区耐久性沥青路面结构设计指标与路面结构力学分析[J]. 河北大学学报(自然科学版), 2016, 36(6): 574-582.
[7]	张瑞雪,阎红霞. RC框架梁柱节点的静力非线性有限元分析[J]. 河北大学学报(自然科学版), 2013, 33(4): 347-354.
[8]	吕殿利,汪友华,韩婷彦,王建民,颜威利. 特高压变压器线圈的电场计算与分析[J]. 河北大学学报(自然科学版), 2011, 31(2): 144-149.
[9]	高少芹. STOKES问题的优化结果[J]. 河北大学学报(自然科学版), 2010, 30(6): 613-616.
[10]	张建辉,张倩,张素芬,曹迎春. 变刚度刚性桩复合地基上筏板基础的计算方法[J]. 河北大学学报(自然科学版), 2010, 30(1): 5-10.
[11]	高少芹,贾尚晖,刘晓俊. 对流扩散问题的部分迎风有限元方法的一致收敛性[J]. 河北大学学报(自然科学版), 2008, 28(2): 121-123.
[12]	高少芹,刘晓俊,贾尚晖. 对流扩散问题的部分迎风有限元方法[J]. 河北大学学报(自然科学版), 2007, 27(1): 12-15.
[13]	张钦礼. 有限元多尺度小波[J]. 河北大学学报(自然科学版), 2003, 23(4): 339-345,351.
[14]	张立彬,周京京,刘磊,徐丽萍,路龙惠. 多跨梁弯矩图与剪力图模拟显示软件的设计[J]. 河北大学学报(自然科学版), 2003, 23(3): 312-316.
[15]	刘力军,赵国强. 一类发展方程的变网格时空有限元改进格式及其后验误差估计[J]. 河北大学学报(自然科学版), 2003, 23(2): 122-124.