ABAQUS在路面结构分析中的应用

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ABAQUS基础与实例分析

ABAQUS基础和实例分析
ABAQUS基础和实例分析
本章主要内容
❖ 1 ABAQUS产品的组成 ❖ 2 ABAQUS/CAE中的分析模块与常用工具 ❖ 3 ABAQUS中的分析模型组成
❖
ABAQUS基础和实例分析
1 ABAQUS产品的组成
Elysium 直接转换器
建模
第三方前处理器
转换器
ABAQUS 的 MOLDFLOW 接口
abaqus job=job-name [analysis | datacheck | parametercheck | continue | convert={select | odb | state | all} | recover | syntaxcheck | information={environment | local | memory | release | status | support | system | all}]
Quantity SI
SI (mm) US Unit (ft) US Unit (inch)
Length
m
mm
ft
in
Force
N
N
lbf
lbf
Mass
kg tonne (103 kg) slug
lbf s2/in
Time
s
s
s
s
Stress Pa (N/m2) MPa (N/mm2) lbf/ft2
实例1：路面结构的受力分析
❖ 主要目的：熟悉 ABAQUS/CAE中的常用工具。
❖ 问题描述：具有五层结构
的沥青路面，路面总厚度为 69cm。在路面顶面作用标准行车荷载，即垂直压力0.7MPa，两荷载圆半径为1δ （10.65cm），圆心距为3δ （31.95cm）。模型深度取3m，宽度取6m。

山区隧道复合式路面结构温度场研究——基于ABAQUS有限元软件数值模拟

福建建筑Fuitan Aechttectuee& Consteuctton 2021年第02期总第272期No 02 • 2021Vol - 272山区隧道复合式路面结构温度场研究杨斌（漳州通广云平高速公路有限公司福建漳州363000）摘要:以某山区隧道路面工程项目为例，运用ABAQUS 有限元软件对隧道的进口段路面进行数值模拟,分析其夏季最高温和冬季最低温下的隧道进口段复合式路面结构的纵向温度和温度梯度的变化。

结果表明:①在夏季阶段，隧道洞口到洞内40 m 路面纵向日均温度变化较大，温度先小幅度升高，然后急剧下降;洞内40 m 后纵向温度趋于稳定且基本为一条直线;在冬季阶段，隧道洞口到洞内30 m 处温度急剧上升，然后趋于稳定。

②夏冬季日均温度梯度纵向变化在洞口到洞内40 m 处变化较大，洞内40 m 后温度梯度纵向变化趋于稳定$③复合式路面在夏季各结构层温度随结构深度的增加而降低，且温度梯度随着结构深度的增加而升高，但沥青面层温度梯度大于混凝土结构层;冬季则呈现相反趋势。

④隧道路面结构及材料的设计应与一般路面有所不同；对已投入使用但未出现明显病害的隧道路面进口段可采取预防性养护。

关键词：隧道复合式路面;路面温度场;温度梯度;数值模拟中图分类号:U45 文献标识码:A 文章编号：1004 -6135（2021）02 -0066 -05Sthdy on Temperature Field of Tunnel Composite Pavemeet Structure m Mountainous Area title------Simulation Based on Finite Element Softwarr of ABAQUSYANG Bi(Zhangzhou Tongguang Yunping Expressway Co. LTD , Zhangzhou 363000)Abstract ： This paper takes a tunnel pavement engineering project in a mountain area as an example ，and uses ABAQUS finite element soft-waeetoconductnumeetcaeOtmueatton oethetunneeenteancepaeement ， and anaeszeOthechangeoeeongttudtnaetempeeatueeand tempeeatuee gradient of the composite pavement structure in the tunnel entrance at the highest temperature in summer and the lowest temperature in win-te.Th;esuetsshowthat : 1 ) Ln summ;e ， th;eongttudtnaeae;eag;datestmp;eatue oe40m eoad b;tw;;n th;tunn;eop;ntngand th;cae; chang;sgeates ， and th;tmp;eatue ets;ssetghtesatetestand th;n d eops sha ep es.A et e40m eoad tn th;tunn;e ， th;eongttudtnaetmp;eatuetndstob;stabeand bastcaesasteatghtetn;.Ln wtnte ， th;tmp;eatue b;tw;;n th;tunn;eop;ntngand 30m tnstd;th;tunn;eets;s shaep- esand th;n t nds to b;stab e.2) Th;eongttudtnaechang;oeae;eag;datestmp;eatue geadtnttn summ;eand wtnteeaetsgeateseeom40m o eth;ca e;to 40m oeth;cae;， and th;eongttudtnaechang;oetmp;eatue geadtnttndstob;stabe aete40m oeth;cae;.3 ) Ln summ;e ， th;tmp;eatue oe;ach steuctue eas;eoecompostt pae;m;ntd;ceas;swtth th;tnceas;oesteuctue d;pth ， and th;tmp;eatuegeadtnttnce;as;swtth th;tnceas;oesteuctue d;pth ， butth;tmp;eatue geadtntoeasphaetsueeac;eas;etsge;atethan thatoeconcet structure layer. While it shows the opposite trend in winter. 4) The structure and material desian of tunnel pavement shoulU be differenteeom thatoeoedtnaespaeement.Peeeentteematntenancecan beadopted eoetheenteancesectton oetunneReoad paeementwhtch hasbeen put tntousebutnoobetousdtseaseappeaes.Keywords : TunneRcomposttepaeement ; PaeementtempeeatueeeteRd ; Tempeeatueegeadtent ; NumeetcaRstmu attono 引言国内隧道路面结构设计一般直接采用《水泥混凝土路面设计规范》或《沥青路面设计规范》等相关规范条款内容，但实际上隧道内环境温度和隧道外环境作者简介:杨斌（1971.11 -（，男，高级工程师。

基于ABAQUS软件分析沥青路面结构力学响应

道路桥梁 Roads and Bridges40 基于ABAQUS 软件分析沥青路面结构力学响应曾涓(重庆交通大学土木工程学院，重庆 400074)中图分类号：U45 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2018）09-0040-01摘要：本研究采用有限元数值模拟方法，研究了常用沥青路面结构的力学响应和温度应力。

研究表明：在荷载作用下，沥青面层主要受压应力，且压应力向路面传递过程中逐渐减小，最大剪应力在路面表面，位于两个轮载之间。

路面最高温出现在距离路表3-5cm ，热量传递速率随着结构层深度的增加而减小。

关键词：道路工程；数值模拟；温度场；应力分布0 引言沥青路面除了承受车轮的荷载作用，还会因内部温度场变化发生破坏。

沥青路面结构应力主要包括荷载应力和温度应力。

目前，对路面温度应力的研究主要通过有限元数值模拟分析方法，通过ABAQUS 等有限元软件可以方便的对路面结构划分网格、简化作用在路面的荷载并进行数值模拟，但因轮胎与路面非均匀接触时的压力、轮胎的曲线足迹、轮迹的横向分布等因素考虑不同，其模拟结果也存在较大差异[1-4]。

本文通过ABAQUS 软件模进行路面结构应力分布和温度应力分布，分析沥青路面受力情况。

1 有限元模型的建立1.1 网格划分根据温度场理论，通过Fortran 语言编写DFLUX 子程序。

通过ABAQUS 有限元软件建立2D 模型，采用等参八节点四边形平面应变单元CPE8R，模型长3.75m，高3m [2]。

模型网格划分如图1所示。

边界约束条件为：下边界处x，y 方向位移为0；左右边界处x 方向位移为0；上边界处为自由边，不受约束。

图1 有限元模型网格划分图2路面结构组合 1.2 路面结构及荷载参数路面结构模型采用半刚性基层沥青路面，路面结构如图2所示。

问了便于计算，沥青面层、水稳碎石层和级配碎石层的热传导率分别为4600（W/(m·K)）、5616（W/(m·K)）和5000（W/(m·K)）；沥青层、水稳碎石层和水稳层回弹模分别为1000MPa、1500 MPa 和300 MPa，泊松比均取0.3。

基于ABAQUS软件对路基拓宽沉降规律的分析

地基土、路基土模拟主要借助 ABAQUS 软件内置的
如图 1 所示，拓宽前，旧路基中心线处出现了最大竖向位移，最大竖向位移
拓宽前路基竖向应力
拓宽后路基竖向应力
Mohr-Coulomb 模型，假设路基为对称结构且足够长，旧沉降分布形态为半盆形，拓宽后最大竖向位移呈倒钟形分布，主要出现在新路基
图 2 路基竖向应力示意图
路基下的地基沉降稳定，地基土、新旧路基采取四边形模一侧。
如图 2 所示，路基在进行拓宽施工前，原始路基的最大竖向压力主要集中于
拟单元。模型原有路基半幅宽 13m，新路基半幅宽扩大了地基上层面，进一步分析可知，其竖向应力的大小与地基深度大小成反比关系，
8m，边坡坡度、路基高度的几何模型分别设计为 1:1.5、 4m。模型的最大模拟深度设置为 -60m，为了保证模拟的准确性，路基宽度模拟边界增加至实际路基宽度外侧 60m 处。为了求得模型初始应力场分布，将模型运算到旧路基
前交通需求。因此对其加宽拼接，改造为双向八车道，新施工中为发分现地层基碾压压实施的工效，果并一不般明而显言。，通过压路机的频繁碾压，可
路基半幅宽度增加 8m。根据以往路基工程经验表明，若旧空气，最以终保导证致路路基基后的期压出实现度显，著但的在变形实沉际降施。工路中基发土层现的地碾基压压方实式的选效为分层碾
一侧。拓宽前路基竖向位移
拓宽后路基竖向位移
图 1 路基竖向位移示意图
如图 1 所示，拓宽前，旧路基中心线处出现了最大竖向位移，最大竖向位移
沉降分布形态拓拓为宽宽半前前盆路路基形基竖，竖拓向向宽位位移后移最大竖向位移呈拓拓倒宽宽钟后后形路路分基基布竖竖向，向主位位要移移出现在新路基
一侧。
图图11 路路基基竖竖向向位位移移示示意意图图

基于ABAQUS对防滑降噪沥青路面温度-荷载耦合力学分析

（中南林业科技大学，湖南　长沙　410000）摘要：本文通过有限元软件ABAQUS建立温度-荷载耦合模型，通过仿真模拟，对防滑降噪沥青路面在温度和荷载耦合的的作用下的力学分析,为路面结构分析提供参考。

关键词：有限元法；ABAQUS；防滑降噪；沥青路面；温度荷载1　ABAQUS应用及路面计算基本理论1.1　ABAQUS简介ABAQUS 是一个可以再多方面进行工程模拟的有限元软件，除了能解决一些比较简单的线性问题之外，最重要的是，还能分析那些很复杂的非线性问题，其功能非常强大，ABAQUS除了能解决大量结构（应力/应变）问题，在其他的领域也颇有建树。

1.2　有限元思想有限元的基本思想就是将连续的几何结构离散成有限个单元，并在每一个单元中设定有限个节点，用有限个容易分析的单元来表示复杂的工程结构，根据有限元基本理论建立有限元总体平衡方程进行求解。

1.3　弹性层状体系的基本理论弹性层状体系是由若干个弹性层组成，上面各层具有一定的厚度，最下一层为弹性半空间体。

2　路面的计算模型和计算方案2.1　几何模型本文是依托实例工程S103（浏阳段）为基础建立的模型，公路等级为二级，双向两车道，路面平均宽度为12 m。

所以模型尺寸在X方向上设立为6 m，在Z方向上设立为6 m，路基深度在Y方向上取4 m，各结构层按实际情况进行取值。

实例工程面层结构采用最常见的两层结构，上面层为4cm厚OGFC-13沥青混凝土,下面层为5cm厚AC-20C沥青混凝土，基层采用水泥稳定碎石，底基层为碎石化后路面结构层，各层基本物理力学参数见表1。

表1　路面结构计算参数层位结构层厚度(cm)回弹模量/MPa泊松比热膨胀系数（×10-5）1OGFC-13沥青混凝土412000.3 1.12中粒式沥青混凝土512000.3 1.03水泥稳定碎石1515000.250.8 4水泥稳定碎石15 15000.250.85碎石化后结构层202000.350.66土路基341500.40.45运用ABAQUS软件计算,采用标准轴载垂直均匀分布，压力为0.7 MPa,单轴双轮组重100 kN,层间采用连续接触,即无相对滑动。

ABAQUS在贫混凝土基层沥青路面结构计算中的应用

材料模型库可以模拟大多数典型工程材料的性能，包括金属、橡胶、聚合物、复合材料、钢筋混凝土、可
压缩的弹性泡沫以及地质材料（如土壤、石）例岩等。可以分析复杂的固体力学和结构力学系统，模
ＳａｘｌｅｅｏｍｍｕｉａｉｎＴｅｈｏｏｙ，Ｘｉｎ７１０１ｈａｎｉＣｏｌｇｆＣｏｎｃｔｏｃｎｌｇｈ０８，Ｃｈｎｉａ；
３ｃｏｌｆｔａＳｉｃｎｎｉｅｒｇＣａｇｎＵｉｅｓｙＸｈ１０４Ｃｉａ．ＳｈｏｏｅｌｃｅｅａｄＥｇｅｉ，ｈｎ￣ｎｖｒｔ，ｉｎ７０６，ｈｎ）Ｍａｒｎｉｎｎｉ
ｐｏｉｅｈｏｅｉａｏｄｔｏｏｔｕｃｕａｓｇｆＯＬＳｒｖｄｓｔｅｒｔｌｆｕｎａｉｎｆｒｓｒｔｏｄ：ｒｅ—ｄｎｉａｆｉｌｎ；ＢＱＳｏｅｒｄｄｌｒｅｓｎｓｈｌｍｉｓｌｎｃｎｙｗｒｓｔｅｈｉｓｎｌｎｔｅｍｅｔＡＡＵ；ｐｎ—ｇａｅｇｔｅａｐａｘ；ｅｏ — ｍｅｏｅｅｉａｏｔｅａ
第２期
２１００正
陕西交通职业技术学院学报
Ｊｕａ０Ｓａｎｉｏｅｅ０ｏｍｎａｏｏｒ１ｆｈａｘＣｌｑｆｍｕｉｔｎ＆ＴｃｎｎｌＣｃｉｅｈｏ
Ｎ０．２２００１
ＡＡＵＢＱＳ在贫混凝土基层沥青路面结构计算中的应用
ＡｓａｔＴｉｐｐｒａｌｉｔｄｃｓｈｐｌａｉｆｈｏｗｒＡＡＵａｏｃｅａｅａｐａｂｔｃ：ｈｓａｅｉｙｎｒｕｅｔｅａｐｉｔｎｏｅｓｆａｅＢＱＳｉｌｎｃｎｒｔｂｓｓｈｌｒｍｎｏｃｏｔｔｎｅｅｔｐｖｍｎ．ＯｅｂｓｆｈｏｗｒＡＡＵ，ｈｍｅａｒｓｅｓｆｅｎｃｎｒｔｂｓｓｈｌｐｖｍｎｉａｅｅｔｎｔａｉｏｅｓｆａＢＱＳｔｅｔｐｒｔｅｔｓｏａｏｃｅａｅａｐａａｅｅｔｓｈｓｔｔｅｅｕｒｌｅｔ

abaqus在道路工程中的应用

abaqus在道路工程中的应用ABAQUS是一款强大的有限元分析软件，已广泛应用于道路工程领域。

其使用具有高效、精确和可靠等特点，为道路工程的设计与优化提供了重要的技术支持。

下文将详细介绍ABAQUS在道路工程中的应用。

一、道路材料的力学性能分析在道路工程设计中，材料力学性能分析是非常重要的环节。

ABAQUS具有强大的材料模拟功能，可以对道路材料的力学性能进行详细的分析，如抗压、抗拉、弯曲、切变等性能。

其材料模拟功能可以模拟各种材料的行为特性，如混凝土、沥青等，为道路工程中材料的性能设计提供了重要的支持。

二、道路结构的稳定性分析道路结构的稳定性是道路工程中一个非常重要的问题。

ABAQUS可以应用适当的模型对道路结构的受力特性进行分析，提供预测结构变形、破坏等现象的模拟，并帮助确定结构抗震能力、耐用性等指标。

利用其强大的有限元分析技术，可以较为准确的分析道路结构的稳定性问题。

三、车辆在道路行驶中的振动分析道路工程中还需要对车辆在道路行驶中的振动特性进行分析。

ABAQUS可以对车辆和道路之间的相互作用进行模拟，帮助分析和优化道路的噪声和振动特性。

通过合理的车辆和道路模拟，可以有效的改善道路的舒适性。

四、道路结构的优化设计在道路工程设计过程中，需要实现道路结构的优化设计。

ABAQUS可以采用适当的优化算法，为道路结构设计提供重要的支持，优化设计可以大大降低建设成本，提高道路的运行效率和使用寿命。

总之，ABAQUS在道路工程设计中的应用范围非常广泛，其强大的有限元分析技术可以帮助工程师实现设计方案的快速优化，提高道路结构的可靠性和使用寿命，为道路交通建设的发展做出了重要的贡献。

基于ABAQUS和正交设计方法的预制装配式沥青路面结构力学分析

基于ABAQUS和正交设计方法的预制装配式沥青路面结构力学分析发表时间：2018-09-10T10:26:14.890Z 来源：《基层建设》2018年第21期作者：冯志炫[导读] 摘要：本文建立沙漠公路预制装配式沥青路面结构模型，利用大型有限元软件ABAQUS进行三维数值模拟计算，得到预制装配块的最佳平面尺寸；进一步利用正交试验方法，研究了沥青面层厚度、GFRP基板厚度、基层厚度、沥青面层模量和GFRP基板模量等路面设计因素对沙漠公路预制装配式沥青路面结构力学特性的影响，结合因素极差和主效应分析得出不同病害控制指标的最优路面结构方案。

身份证号码：44078419920107xxxx摘要：本文建立沙漠公路预制装配式沥青路面结构模型，利用大型有限元软件ABAQUS进行三维数值模拟计算，得到预制装配块的最佳平面尺寸；进一步利用正交试验方法，研究了沥青面层厚度、GFRP基板厚度、基层厚度、沥青面层模量和GFRP基板模量等路面设计因素对沙漠公路预制装配式沥青路面结构力学特性的影响，结合因素极差和主效应分析得出不同病害控制指标的最优路面结构方案。

关键词：预制装配式沥青路面结构；ABAQUS；平面尺寸；路面结构力学特性；最优路面结构方案1.引言沙漠地区的能源开发和经济发展需要更为完善的路网结构作为基础。

沙漠地区水资源缺乏，沙漠公路建设不适宜水泥混凝土路面结构形式，近年来沥青路面在沙漠地区表现出很大潜力。

沙漠地区具有多风沙，气候干燥，位置偏远和气温条件苛刻等特点，严重影响公路施工设备正常运行，沥青路面的现场摊铺建设存在诸多困难。

本文在国内外对装配路面研究成果的基础上，针对沙漠公路的修建，提出预制装配式沥青路面结构的沙漠公路施工新思路，并着重研究预制装配式沥青路面结构的力学行为和影响路面结构力学响应的因素。

沙漠公路装配式沥青路面结构具有如下优点：现场安装可延长施工时间，解决了由于沙漠地区温差大热拌沥青混合料施工时间短的问题；可用于替换现有沥青面层，实现快速养护，循环利用；工厂化、标准化制作便于控制产品质量。

路用水基聚合物稳定夹层材料力学性能及路面结构分析

路用水基聚合物稳定夹层材料力学性能及路面结构分析摘要：众所周知，级配碎石材料用于基层具有低模量、应力扩散能力较差、大塑性变形的特点。

利用ABAQUS有限元法和断裂力学分析，本文得出结论，设置路用水基聚合物（SRX级配碎石）夹层的沥青路面可以有效防止反射裂缝。

同时，它可以减少弯曲应力和防止破坏面层。

研究结果为沥青路面下合理设置夹层提供了理论依据。

关键词：级配碎石；SRX；反射裂缝级配碎石作为上基层材料时，由于自身结构上的特点以及特殊的受力状态使得级配碎石层能充分吸收其下卧层裂缝释放的应变能，从而达到抑制裂缝的结果。

它的缺点主要是刚度或回弹模量小，应力扩散能力差，塑性变形大等。

为了改善级配碎石以上主要缺陷，在不影响级配碎石作为柔性基层所具有较弱的板体性，优良的透水性的基础上，笔者在级配碎石中添加适量的SRX水基-聚合物（下文简称SRX级配碎石），以增加材料的刚性，减小其塑性变形。

本文运用ABAQUS有限元计算方法对SRX级配碎石夹层路面结构进行断裂力学分析。

0 断裂力学基本理论（1）裂缝的基本类型根据断裂力学理论，裂缝的扩展有以下3种模式（见图1）：张开模式（Ⅰ型）、剪切模式（Ⅱ型）及撕开模式（Ⅲ型）。

图1 裂缝扩展模式一般认为路面结构内的裂缝扩展主要是Ⅰ型和Ⅱ型。

当汽车荷载作用在裂缝的正上方时，裂缝处的沥青层内产生压应力，裂缝将以张开模式引发沥青层的反射裂缝；当汽车荷载作用在裂缝之前或之后时，裂缝两侧沥青层的受力不均匀，旧面板裂缝将以剪切模式引发沥青层的反射裂缝；在温度应力作用下，裂缝主要以张开模式引发反射裂缝。

撕开模式由于与路面受力不符，因此不存在。

本文也只考虑张开模式。

（2）建立奇异单元模式本文采用由Shaw和Barsoum提出的1/4节点单元法，这样处理以后，可以很好地模拟裂缝尖端的奇异性问题，并且单元不用划分得非常细，可以大大减轻划分网格的工作强度，节约计算时间。

1级配碎石夹层路面结构1.1路面结构设计参数SRX级配碎石采用有侧限顶面法错误！未找到引用源。

某高速公路路基ABAQUS有限元分析报告

《高等土力学》课程考察任务书问题描述：选取某高速公路路基断面，宽度为12m。

路基土层共分为三层，每层厚度均为4m，第一层土为砂土，其弹性模量E=（1+0.01×学号后两位数字）×kPa，第二层为黏土，其弹性模量E=（5+0.01×学号后两位数字）×kPa，第三层为砂土，其弹性模量E=(2+0.01×学号后两位数字)×kPa。

三层土的其他有关基本物理特性参数由学生自己查找相关文献资料来确定。

假设在高速公路路基断面上作用了两个对称的均布荷载q，宽度为0.5m，荷载作用边缘离断面中轴线的最短距离为2m。

并且，均布荷载为一个呈正弦函数规律变化的动荷载，其幅值为（100+学号后两位数字）kPa，频率由学生自己确定。

假设在均布荷载作用期间，土的基本物理特性参数均为恒量，不随时间改变。

基本要求：学生采用现成的大型商业软件，如ABAQUS,ANSYS,PLAXIS以及FLAC 等。

针对上述案例，建立自己的数值模型，模型可以是2D的，也可以是3D的。

模型的本构关系要求在MC模型、Cam-clay模型、修正的Cam-clay模型、DP模型中进行选择。

通过数值模拟，学生可以对路基断面中轴线上各点进行动力响应分析。

要求在中轴线上选取5个关键点，分别为路面以下2m，4m，6m，8m，10m 处。

提取这五个点的位移响应曲线、速度响应曲线、应力-应变关系曲线。

最后，提交一份完整的计算书，同时附上数值模拟计算的源程序。

某高速公路路基ABAQUS有限元分析报告一、问题描述选取某高速公路路基断面，宽度为12m，路基土层共分为三层，每层厚度均为4m，选用ABAQUS建立2D模型进行有限元分析。

（1）第一层土为砂土，其弹性模量E=1.21×107kPa，泊松比v=0.3，密度为1600kg/m3，本构关系采用摩尔-库伦模型，取其摩擦角为30°，膨胀角为30°，粘聚力为0；（2）第二层土为黏土，其弹性模量E=5.21×105kPa，泊松比v=0.4，密度为2000kg/m3，本构关系采用摩尔-库伦模型，取其摩擦角为20°，膨胀角为20°，粘聚力为45kPa；（3）第三层土为砂土，其弹性模量E=2.21×107kPa，泊松比v=0.3，密度为1600kg/m3，本构关系采用摩尔-库伦模型，取其摩擦角为30°，膨胀角为30°，粘聚力为0。

基于Abaqus蠕变本构的重载路面车辙分析

基于Abaqus蠕变本构的重载路面车辙分析宋海云【摘要】车辙是高温地区半刚性基层沥青混凝土路面典型破坏形式之一.重载交通以及重载交通下车辆的行驶速度对路面永久变形有一定的影响.采用大型商用有限元软件Abaqus,分析在高温重载条件下,车辙产生过程中沥青混凝土面层蠕变的发展规律,并比较重载交通下车辆的行驶速度对于路面车辙的影响.结果表明,重载交通对路面的永久变形影响明显,车辙深度随轴重的增加而增加.同时,随着累计荷载作用次数的增多,前期的路面变形发展较快,后期逐渐趋于稳定.随着重载交通下车辆的行驶速度的加快,路面车辙呈减小的趋势,与荷载的影响程度相比,行驶速度对于车辙的影响较小,但不容忽视.【期刊名称】《结构工程师》【年(卷),期】2018(034)003【总页数】6页(P86-91)【关键词】Abaqus;蠕变本构;重载;行驶速度;车辙【作者】宋海云【作者单位】天津市交通科学研究院,天津300074【正文语种】中文0 引言当前,我国高等级公路上重载、超载问题十分突出,因此极大地缩短了沥青路面的使用年限。

大量理论研究和试验观测表明,重载条件下沥青路面主要损坏类型表现为行车道轮迹带车辙与裂缝。

沥青混合料在荷载作用下产生较大的塑性变形,由于渠化交通的作用,荷载及荷载重复次数的增加,导致塑性变形的累积[1]。

在炎热地区,很多沥青路面都出现了泛油、车辙等高温稳定性不够的问题,严重影响沥青路面平整度与行车安全。

车辙是渠化交通下高等级公路沥青混凝土路面的主要破坏形式之一。

车辙发展到一定程度会使得车辆变道时方向失控。

雨天会产生车辙内积水,引发路面的水损害以及车辆的漂滑。

研究成果表明,我国高速公路养护费用中有90%用在了车辙上。

因此研究车辙的产生机理可以指导沥青混凝土路面的结构设计。

在正常情况下,沥青路面的车辙包括结构型车辙、流动型车辙及磨损型车辙三种类型。

沥青路面的永久性变形基本上都属于沥青混合料的流动变形[2]。

基于ABAQUS的不同宽度公路路基加筋效果比较分析

基于ABAQUS的不同宽度公路路基加筋效果比较分析罗昌廷【摘要】土工织物是一种主要的土工合成材料,因其具有强度高、质量轻、渗滤性好及良好的隔离作用等优点常被选作路用加筋材料.文章采用非线性有限元软件ABAQUS模拟分析不同宽度公路路基加筋前后的沉降变形和侧向位移情况.模拟结果表明:当路基宽度较小时,土工织物的加筋作用使路基竖向沉降量有效减小,并提高稳定性;当路基宽度较大时对沉降及侧向位移影响不大.因此,是否选用土工织物降低构筑物的竖向沉降,应根据工程的实际情况而定.该研究成果可为工程实践提供理论参考.【期刊名称】《西部交通科技》【年(卷),期】2019(000)002【总页数】5页(P44-47,96)【关键词】土工织物;有限元;沉降变形;侧向位移;公路路基【作者】罗昌廷【作者单位】广西新长江高速公路有限责任公司,广西南宁530022【正文语种】中文【中图分类】U416.10 引言加筋土工合成材料加筋技术是国际土木界在近几十年来发展起来的新技术，进入20世纪80年代后得到迅速发展。

加筋土工合成材料能够将结构物与填土连成一体，主要是利用其抗拉能力与土之间的界面摩擦阻力、锚固力、嵌锁力。

如土工网、土工格栅等都是可以用于加筋的土工合成材料。

土工织物是一种具有强度高、质量轻、耐腐蚀、渗透隔离作用优越等特点的新型合成材料，在工程中得到广泛的应用。

尤其是在加筋路基工程中，土工织物可增强地基承载力、提高土体整体强度，故可在土体内加入土工织物，将其作为软土地基的加固材料[1]。

土工织物多用于蓄水池储水、海堤防护等方面。

随着有限元软件的完善，在加筋路堤的沉降变形分析中逐步采用了有限元法。

相对于其他方法，该方法能够较好地反映路堤的实际情况，如反映各阶段应力场分布情况、土性变化、复杂的边界条件等。

运用该方法能够使土工织物与土之间的变形协调关系在某种程度上得到较好的分析，有利于研究土工织物对软土路堤的加固效果和作用机理。

基于ABAQUS的沥青路面有限元仿真模型研究

基于ABAQUS的沥青路面有限元仿真模型研究司春棣;陈恩利;范喜安;王扬;郁圣维【摘要】阐述沥青路面水损坏机理,介绍ABAQUS有限元仿真软件,利用ABAQUS 非线性动态分析能力建立了沥青路面渗流场、应力场三维有限元数值模型,对孔隙水压力、三向应力及竖向沉降的发生及变化规律进行探讨,并在某高速公路上建立试验段进行试验验证.由算例分析可知,用ABAQUS有限元软件模拟沥青路面降雨条件下的渗流场及移动荷载下的应力场是可行的,效果良好.【期刊名称】《图学学报》【年(卷),期】2014(035)001【总页数】7页(P131-137)【关键词】有限元模拟;沥青路面;渗流场;应力场;ABAQUS【作者】司春棣;陈恩利;范喜安;王扬;郁圣维【作者单位】石家庄铁道大学交通环境与安全工程研究所,河北石家庄050043;河北省交通安全与控制重点实验室,河北石家庄050043;石家庄铁道大学交通环境与安全工程研究所,河北石家庄050043;河北省交通安全与控制重点实验室,河北石家庄050043;河北省高速公路张涿保定段筹建处,河北保定074100;石家庄铁道大学交通环境与安全工程研究所,河北石家庄050043;河北省交通安全与控制重点实验室,河北石家庄050043;石家庄铁道大学交通环境与安全工程研究所,河北石家庄050043【正文语种】中文【中图分类】TP391沥青路面是指在柔性或半刚性基层上铺筑一定厚度沥青面层的路面结构[1]，作为一种无接缝连续路面，它具有行车平稳性好、振动小、噪声低、整体强度高、维修方便等特点，因此被广泛应用于高等级道路[2-3]。

然而由于重载、水及其他环境原因，沥青路面早期破坏问题越来越严重，常见损坏多而复杂，如裂缝、脱落、车辙等。

一方面，沥青路面在高等级道路上得到了越来越广泛的应用，另一方面，沥青路面又暴露出众多的病害，因此国内外学者相继展开了对沥青路面的大量研究，随着计算机技术的发展，对沥青路面的数值模拟分析越来越普遍，并且取得了很多有价值的成果。

基于ABAQUS蠕变本构的沥青混凝土路面永久变形分析

基于ABAQUS蠕变本构的沥青混凝土路面永久变形分析摘要：车辙是高温地区半刚性基层沥青混凝土路面典型破坏形式之一。

本文以数值模拟为主导，采用大型商用有限元软件ABAQUS对车辙产生过程中沥青混凝土面层蠕变应变的发展规律以及车辙产生后路面变形状态进行了研究。

结果表明，轮心附近路表发生下陷变形，轮隙附近及轮缘外侧路表发生向上隆起。

路面在卸载后残余变形随时间变化不大，车辙变形是永久变形。

由路表向下沥青混凝土面层横向蠕变应变和竖向蠕变应变均先增大后减小，峰值蠕变应变和横向峰值蠕变应变大致相等。

车辙变形主要发生在路面中下面层，减小车辙量应该加强中下面层尤其是中面层抵抗永久变形的能力。

引言车辙是渠化交通下高等级公路沥青混凝土路面的主要破坏形式之一。

车辙发展到一定程度会使得车辆变道时方向失控。

雨天会产生车辙内积水，引发路面的水损害以及车辆的漂滑。

研究成果表明，我国高速公路养护费用中有90%用在了车辙上。

因此研究车辙的产生机理可以指导沥青混凝土路面的结构设计。

在正常情况下，沥青路面的车辙包括结构型车辙、流动型车辙及磨损型车辙三种类型。

在我国，由于基层多采用半刚性材料，强度较大，结构型车辙很少。

沥青路面的永久性变形基本上都属于沥青混合料的流动变形。

因此，车辙主要为第二类流动型车辙。

为了延缓车辙的产生，主要应从提高沥青混合料高温稳定性着手。

1 ABAQUS蠕变本构[5]在ABAQUS中，沥青混合料的蠕变本构可以表征如式（1）。

（1）式中：—蠕变应变率；σ—等效应力；t—荷载累计作用时间；A、m、n—与材料相关的参数。

将式（1）对时间积分得到应变、应力以及加载时间的关系如式（2）。

（2）通过蠕变试验得到的试件蠕变应变与时间的关系曲线，拟合参数A，m，n，拟合结果见图1及表1。

2 路面模型的建立与检验文献[6]论证了二维平面模型在车辙模拟中的可行性。

本章采用二维平面应变模型对车辙产生过程中沥青面层蠕变应变的发展规律以及车辙产生后路面变形状态进行研究，见图2。

abaqus 路面结构计算

abaqus 路面结构计算Abaqus 路面结构计算引言：路面结构计算是交通工程中的重要环节，通过数值模拟分析可以预测路面结构的受力情况，进而确定合适的设计方案。

本文将介绍使用Abaqus软件进行路面结构计算的方法和步骤。

1. 建立模型：需要在Abaqus中建立路面结构的有限元模型。

模型的建立包括几何建模、材料属性的定义和边界条件的设定。

在建模过程中，可以使用Abaqus提供的建模工具进行模型的创建和编辑，也可以导入其他CAD软件中建立好的模型。

2. 定义材料属性：路面结构的材料属性是进行计算的关键，需要准确地描述材料的力学特性。

常见的路面结构材料包括沥青混凝土、水泥混凝土等。

在Abaqus中，可以通过定义材料的弹性模量、泊松比、密度等参数来描述材料的力学性质。

3. 设置边界条件：边界条件是指模型中的约束条件和加载条件。

在路面结构计算中，常见的边界条件包括支座约束、温度加载、车辆荷载等。

在Abaqus中，可以通过设置边界条件来模拟实际情况下的路面结构受力情况。

4. 网格划分：为了进行有限元计算，需要将模型划分为小网格。

网格划分的精细程度会直接影响计算结果的准确性和计算速度。

通常，可以根据模型的几何形状和受力情况进行网格划分，将模型划分为三角形、四边形等简单形状的网格单元。

5. 定义分析步：在进行路面结构计算时，可以将计算过程分为多个分析步。

每个分析步可以设置不同的加载条件和边界条件，以模拟实际路面结构在不同工况下的受力情况。

在Abaqus中，可以通过定义分析步的类型、加载条件和输出请求来进行设置。

6. 进行计算：设置完模型、材料属性、边界条件、网格划分和分析步后，可以开始进行路面结构的计算。

Abaqus会根据设定的加载条件和边界条件，对模型进行有限元计算，并输出计算结果。

7. 结果分析：计算完成后，可以对计算结果进行分析。

Abaqus可以输出路面结构的应力分布、位移分布、应变分布等结果。

通过分析计算结果，可以评估路面结构的受力情况，判断是否满足设计要求。

基于ABAQUS软件对路基注浆加固效果分析

基于 ABAQUS 软件对路基注浆加固效果分析摘要：公路路基注浆加固技术具有非开挖、节约资源、施工便捷、开放交通快等特点，被常作为的公路病害处治加固技术之一，并在工程实践中取得良好的应用效果。

而对路基注浆加固效果方面的试验和研究成果目前还有所欠缺，本文依托辽宁省丹东市内某二级公路丹某线，参照该公路路基注浆加固实际工程情况，对比该公路实际路面技术状况检测数据，通过ABAQUS有限元数值模拟软件，对该注浆路基对路面不同结构层的力学和路表位移响应进行模拟，探讨不同加固效果的标准轴载作用下结构层层底应力变化情况和路表弯沉变化状况。

关键词：ABAQUS模拟路基注浆加固力学响应路表位移1.有限元模型建立通过ABAQUS有限元软件建立2D模型，模型长6m，高3m，采用平面应变单元 CPE8R（八结点双向二次平面应变四边形单元, 减缩积分）、Drucker-Prager本构模型，边界约束条件为：下边界x和y方向位移为0并不转动，左右边界x方向位移为0并不转动，上边界为自由边，不受约束。

2.参数选取原路面结构为3cm SBS改性沥青混凝土上面层，4cm普通沥青混凝土下面层，25cm水泥稳定砂砾基层，15cm天然砂砾垫层，于2004年建成后通车。

最近一次路面改造于2020年完成，全线采用4cm（AC-13C型）细粒式SBS改性沥青混凝土进行罩面，其中个别病害严重处采用水泥压浆固结的方式对原路面进行加固处理，压浆孔孔径为50mm，按梅花状布置，压浆孔间距3m左右，每排间距2m左右，钻孔穿越稳定的基层垫层，其深度为0.7m，压浆压力控制在2-5 MPa之间，具体材料参数情况见下表。

路面材料特性注：其中水泥注浆通道内材料固结后弹性模量取35GPa，泊松比取0.15.3.建模验证为验证建模的准确性，首先对路表弯沉进行模拟，本次模拟的位置是未注浆路段，实际弯沉检测过程中，采用承载盘直径30cm、作用压强为707KPa的落锤式弯沉仪，而在有限元模拟过程中，需要对立体问题简化为平面问题，作用效果应按照静力等效原则进行转换，转换后作用效果的大小为84167Pa/m，作用面长度为0.3m。

关于ABAQUS在某高速公路旧路改造病害分析的应用

关于ABAQUS在某高速公路旧路改造病害分析的应用发布时间：2021-07-19T17:58:17.893Z 来源：《基层建设》2021年第9期作者：陈志铖[导读] 摘要：对于旧路扩建工程，普遍关注新旧路搭接部分的差异沉降和路面破损状况，扩建工程对旧路的影响研究较少，而实际上，不同扩建工程因为地基条件、修建和养护历史、扩建工程地基处理设计方案等因素都不相同，每个扩建工程都具有不同的特点，扩建工程对旧路的影响，也不尽相同，从某某高速扩建工程的现场观测和实测数据发现，扩建工程对旧路的影响更为显著，路面裂缝产生的位置发生的旧路面，而不是新旧路面搭接的位置，为进一步了广东华路交通科技有限公司摘要：对于旧路扩建工程，普遍关注新旧路搭接部分的差异沉降和路面破损状况，扩建工程对旧路的影响研究较少，而实际上，不同扩建工程因为地基条件、修建和养护历史、扩建工程地基处理设计方案等因素都不相同，每个扩建工程都具有不同的特点，扩建工程对旧路的影响，也不尽相同，从某某高速扩建工程的现场观测和实测数据发现，扩建工程对旧路的影响更为显著，路面裂缝产生的位置发生的旧路面，而不是新旧路面搭接的位置，为进一步了解某某扩建工程对旧路造成的影响，分析扩建工程产生病害的原因，本项目结合某某扩建工程典型断面，采用数值分析法进行模拟分析。

一、分析软件简介本报告数值分析采用达索SIMULIA公司（原ABAQUS公司）开发的大型通用有限元分析软件ABAQUS 6.13.2，作为一种功能强大的有限元分析软件，ABAQUS在商业有限元软件中占有了极其重要的角色。

贯穿了简单的线弹性问题到复杂的几何非线性和材料非线性问题均获得了广泛应用。

其有效性不论是工程应用还是科学研究方面均得到了验证，在设计、咨询、研究领域取得了巨大的成功。

ABAQUS包含了丰富的单元库和材料库，能够模拟各种材料受力和变形行为。

涵盖了现实世界中可能遇见的所有工程问题，具有较为完整的岩土工程分析过程和材料模型，提供了解决土力学和岩石力学、地下结构、基坑开挖、土结构相互作用等绝大多数岩土工程问题。