瀝青混合料細觀疲勞機制與疲勞預估模型研究.pdf

1、疲勞破壞是當前瀝青路面破壞的主要形式之一，研究瀝青路面在特定的交通與環(huán)境條件下的疲勞性能非常重要，這項工作一直受到各國道路工作者的重視。為了使瀝青路面具有良好的使用性和耐久性，研究瀝青混合料的疲勞性能并建立合適的疲勞預估模型具有非常重要的意義。
　　瀝青混合料是一種多相復合材料，物理力學特性復雜，其疲勞性能受到材料本身和外界因素的綜合影響，單單依靠宏觀室內(nèi)疲勞試驗并不能完全對混合料疲勞性能進行透徹分析。本文基于有裂縫的半圓彎曲疲勞

2、試驗，將室內(nèi)試驗和數(shù)值模擬相結(jié)合，從宏觀和細觀兩方面研究了瀝青混合料的疲勞性能，根據(jù)研究結(jié)果提出并建立了以應(yīng)力，瀝青混合料回彈模量，空隙率、溫度為影響因子的有裂縫瀝青混合料疲勞預估模型，為保障瀝青路面使用性能和耐久性提供技術(shù)支持，具有重要的理論意義和實用價值。
　　本文首先對比了不同的疲勞試驗方法，確定以半圓彎曲疲勞試驗作為本研究的疲勞試驗方法。針對半圓彎曲疲勞試驗方法進行相關(guān)設(shè)備的開發(fā)和應(yīng)用，為瀝青混合料疲勞試驗的順利進行建立良

3、好的技術(shù)支持，然后開展不同溫度和不同級配的有裂縫瀝青混合料的疲勞試驗，對試驗結(jié)果進行研究分析。
　　根據(jù)瀝青混合料的力學特征和離散元方法內(nèi)各類接觸粘結(jié)模型的特點，對瀝青混合料材料的離散單元，選擇了合適的接觸與連接模型。建立了離散單元接觸模型的微觀參數(shù)與宏觀性能關(guān)系，通過微觀參數(shù)與宏觀性能的關(guān)系轉(zhuǎn)化，確定了離散元計算涉及的接觸和連接的微觀參數(shù)。
　　結(jié)合離散元計算參數(shù)，按照設(shè)計的瀝青混合料級配建立了不規(guī)則形狀集料的有裂縫半圓形

4、試件離散元模型，并分析構(gòu)建了有裂縫瀝青混合料半圓彎曲疲勞試驗數(shù)值模擬方法。對有裂縫瀝青混合料半圓彎曲疲勞試驗進行數(shù)值模擬，通過室內(nèi)疲勞試驗結(jié)果和數(shù)值模擬結(jié)果的對比，證明了有裂縫半圓彎曲疲勞試驗數(shù)值模擬的合理性和可行性。
　　針對細觀結(jié)構(gòu)對瀝青混合料疲勞性能的影響，以建立的疲勞試驗數(shù)值模擬方法為基礎(chǔ)，研究了集料和空隙對瀝青混合料疲勞性能的影響，分析疲勞壽命與集料、空隙的關(guān)系，從細觀角度揭示了瀝青混合料疲勞開裂機制。
　　通過對