[发明专利]基于动力学分析确定路面嵌缝料力学指标与标准的方法

摘要

本发明是一种基于动力学分析确定路面嵌缝料力学指标与标准的方法，属于公路水泥路面技术领域，解决目前动荷载作用下水泥路面嵌缝料力学指标不明确、力学标准不准确的问题。先根据现行规范对水泥路面几何尺寸及材料属性要求建立含嵌缝料的水泥路面结构模型；再采用线性瞬态动力学分析方法考察在不同车速及轴载工况下嵌缝料的拉、压应力及剪切应力‑应变关系；分别选取嵌缝料最大拉、压应力及剪切应力处作为考察点，分别得到嵌缝料的局部考察点位置的拉、压应力和剪切应力云图；提取嵌缝料最大拉、压应力及剪切应力作为嵌缝料最大容许拉、压应力和剪切应力，为优选嵌缝料提供力学指标与标准，减少嵌缝料因力学性能不满足要求而导致损坏，提高嵌缝料耐久性。

主权项

一种基于动力学分析确定路面嵌缝料力学指标与标准的方法，其特征在于该方法的具体步骤如下：(1)根据现行《公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40‑2011)》中的相关规定，确定水泥路面结构组合形式及其嵌缝料的几何尺寸与材料属性要求，基于有限元数值计算理论，建立接缝处含有嵌缝料的水泥路面结构初始模型；(2)在水泥路面结构初始模型中选择8节点二维平面应变的减缩积分实体单元进行网格划分，并加密接缝处嵌缝料及其周围网格，并采用网格技术模拟嵌缝料在动载作用下的力学响应变化，分析其受力状态；(3)采用线性瞬态动力学分析方法，以周期为0.1秒的半正弦波模拟动力荷载作用，采用VDLOAD用户子程序分析嵌缝料的拉、压应力及剪切应力‑应变关系，并通过改变作用于单元上的荷载作用时间和大小来分析在不同车速及不同轴载工况下嵌缝料的拉、压应力及剪切应力‑应变变化规律；(4)分别选取嵌缝料最大拉、压应力及剪切应力处作为考察点，分析其在不同车速及不同轴载工况下对嵌缝料拉、压应力及剪切应力的影响，分别得到水泥路面接缝处嵌缝料的局部考察点位置的拉、压应力和剪切应力云图；(5)提取嵌缝料最大拉、压应力及剪切应力考察点位置处在不同车速及轴载工况下的最大拉、压应力和剪切应力值作为嵌缝料最大容许拉、压应力和剪切应力，为优选嵌缝料提供力学指标与标准，减少嵌缝料因力学性能不满足要求而导致损坏，提高嵌缝料的耐久性。