高延性水泥混凝土路面結構力學分析.pdf

1、高延性水泥混凝土(Engineered Cementitious Composites，簡稱ECC)是基于微觀力學材料設計理論，采用纖維增強，具有較高的彎拉強度、優(yōu)異變形能力、應變硬化及多縫開裂特征的纖維增強水泥基復合材料。與普通水泥混凝土相比，ECC材料優(yōu)異的力學性能可以有效減少傳統(tǒng)水泥混凝土路面因脆性開裂產(chǎn)生的病害，對于提高路面結構的耐久性和安全性有重要的意義。
　　但是，目前國內(nèi)關于ECC材料的研究主要集中在材料本身的力學性

2、能方面，關于ECC結構在外界荷載和環(huán)境作用下的研究則比較少。因此，需要分析ECC路面結構中的力學特性，研究這種新型路面結構的設計方法，為其工程應用提供一定的理論參考。論文采用有限元分析法，分析了行車荷載和溫度梯度作用下ECC路面結構的力學響應，研究了ECC路面結構分別在行車荷載與溫度梯度作用下的應力、位移與等效塑性應變?；貧w得到了ECC路面板荷載應力公式與溫度應力公式。最后提出了基于可靠度理論的ECC路面結構的設計方法。
　　首先

3、，論文分析了ECC路面結構在行車荷載作用下的力學響應。論文在考慮ECC材料本構關系的基礎上，建立了考慮接縫影響的路面結構三維有限元模型。論文運用ABAQUS有限元軟件模擬計算了ECC路面結構在行車荷載作用下的應力、位移與等效塑性應變。確定了ECC路面板的臨界荷位，分析了行車荷載作用下不同路面結構參數(shù)對ECC路面板力學響應與疲勞性能的影響。
　　其次，論文分析了ECC路面結構在溫度梯度作用下的力學響應。論文運用ABAQUS有限元軟件

4、建立了考慮ECC材料本構關系的路面溫度應力有限元模型。模擬計算了溫度梯度作用下不同路面結構參數(shù)對ECC路面板力學響應與疲勞性能的影響。
　　然后，論文研究了ECC路面結構的荷載應力及溫度應力的回歸公式。論文采用正交設計方法與多元回歸方法回歸得到了ECC路面板荷載應力公式。考慮到ECC材料的疲勞性能，分析了ECC路面板荷載疲勞應力的計算方法。同時回歸出ECC路面板最大溫度應力公式。
　　最后，論文提出了基于可靠度的ECC路面結