- ABAQUS有限元軟件在路面結構分析中的應用
- 嚴明星 王金昌
- 735字
- 2020-03-25 15:44:21
1.2 ABAQUS與路面結構分析
行駛在路面上的車輛,通過車輪把荷載傳遞給路面,由路面傳遞給路基,并在路基路面結構內部產生應力、應變及位移。早期的道路工程分析建立在觀察和經驗的基礎上,經過長期的努力,逐漸由以經驗為主的方法演變為以結構分析理論為主的方法。
隨著瀝青路面和水泥路面的大量使用,研究學者對瀝青材料和水泥混凝土材料進行了較為系統的研究,形成了適用于瀝青路面分析研究的柔性路面設計理論和方法、剛性路面設計理論和方法、半剛性路面設計技術等。
隨著大型土木工程和現代工業的發展,很多先進的材料、路面結構在道路工程中得到應用,為了更加周全地考慮這些因素的影響,這就需要更加合理的分析,以便控制整個道路工程的設計、施工過程,對于新技術的推廣應用也可以提出指導性意見。近年來道路工程得到快速發展,其工作環境也相對復雜,因此需要在路面結構分析內部考慮溫度場、荷載場、水耦合等影響以及在各種因素耦合作用下分析路面結構變形和漸進破壞的過程,這就對道路工程分析提出了更為嚴峻的挑戰。
早期路面結構分析往往通過半經驗半理論分析方法,分析中對許多條件進行簡化,計算結果也與實際情況存在一定差別,并且在對實際工程進行分析時不大可能采用解析解完成分析,這就需要借助試驗和數值模擬。試驗研究可以提供大量寶貴的研究資料,雖然試驗研究需要花費大量的人力、物力和財力,試驗周期也往往相當長,而且得到的試驗成果也具有一定局限性,需要進行大量的試驗總結得到的數據才能用于宏觀力學計算的參數,這也是數值計算的前提。采用數值計算方法可以大大簡化試驗流程,減少人力、物力的消耗。
ABAQUS作為一款功能強大的有限元分析軟件,它有豐富的適合道路材料分析的本構模型,可以處理簡單到復雜的幾何非線性、材料非線性分析,是道路工程分析強有力的手段。