基于跨尺度应力分布的道路病害性能反演研究
任红伟1，2，钟楷琪1，黄耀庄2，潘新昊1，田威杨1，田 源1，杜 聪1，3
(1. 山东大学 齐鲁交通学院，山东 济南 250002; 2. 济南齐鲁建设项目管理有限责任公司，山东 济南 250003;3. 山东大学苏州研究院，江苏 苏州 215123)
摘 要： 沥青路面在服役过程中易受交通荷载和环境因素影响产生裂缝、车辙、剥落等病害，其中裂缝病害会显著降低路面平整度与承载能力。在沥青路面裂缝演化研究中，断裂力学理论被广泛应用，但其试验方法存在设备复杂、成本高且缺乏统一标准等问题。近年来，拓展有限元法(XFEM)常被用于研究断裂力学问题，该方法提高了沥青路面裂纹模型的预测精度，但现有研究在考虑材料非线性、各向异性和多场耦合效应方面仍存在不足。因此，采用ABAQUS软件，基于XFEM理论构建了由沥青面层、沥青稳定碎石基层和压实土路基组成的二维模型，赋予各层不同材料属性，设置最大主应力破坏准则和荷载，并基于XFEM和单位分解法，分析了自上而下和自下而上裂缝的扩展形式和方向，以及裂缝尖端和周围的Mises应力分布情况，研究结果揭示了裂缝产生后，其内部应力与应变分布规律和裂缝扩展规律。
关键词： 道路工程; 道路病害性能; 拓展有限元法; 路面裂缝
基金项目： 国家自然科学基金青年基金项目(52408482);山东省自然科学基金青年基金项目(ZR2023QE185);江苏省自然科学基金青年基金项目(BK20230256)
引文格式： 任红伟，钟楷琪，黄耀庄，等. 基于跨尺度应力分布的道路病害性能反演研究[J]. 市政技术，2026，44(3)：22-31. (REN H W，ZHONG K Q，HUANG Y Z，et al. Research on the inversion of road disease performance based on cross-scale stress distribution[J]. Journal of municipal technology，2026，44(3)：22-31.)