细观尺度下钢桥面铺装用环氧沥青混凝土裂纹形成与扩展机理研究

项目名称： 细观尺度下钢桥面铺装用环氧沥青混凝土裂纹形成与扩展机理研究

项目编号： No.51178114

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 建筑科学

项目作者： 钱振东

作者单位： 东南大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 裂缝是钢桥面环氧沥青混凝土铺装的主要病害形式，本研究首次从微米到厘米级的细观尺度揭示环氧沥青混凝土裂纹启裂机理及扩展路径等规律。引入界面元法，采用块体元与广义界面元分别模拟集料与沥青-骨料界面，设计界面黏附性试验测定热固性环氧沥青-骨料界面参数，建立环氧沥青混凝土细观力学仿真模型，从效率与精度角度综合选取适合本研究的裂缝搜寻方法；综合应用抗拉准则、摩尔库仑准则与断裂能，研究环氧沥青混凝土在极限荷载下裂纹萌生与扩展规律，建立细观裂纹行为与宏观可见裂纹规律的联系。引入数字图像相关技术试验仿真，建立细观尺度裂纹启裂、裂纹尺寸与裂纹扩展路径等规律与荷载的数值关系，与数值仿真结果相互检验；采用细观试验模拟钢板加环氧沥青混凝土的复合结构模型中环氧沥青混凝土的裂纹形成与扩展规律，探索桥面板对材料内在裂缝行为的影响。研究成果有助于优化环氧沥青混凝土抗裂设计，为钢桥面环氧沥青混凝土铺装养护修复提供决策支撑。

中文关键词： 钢桥面铺装；环氧沥青混凝土；细观模型；断裂行为；离散元方法

英文摘要：

英文关键词： Steel bridge deck pavement；Epoxy asphalt concrete；Microstructural model；Fracture behavior；Discrete element method