瀝青混合料細(xì)觀疲勞機(jī)制與疲勞預(yù)估模型研究.pdf

1、疲勞破壞是當(dāng)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(yù)估模型具有非常重要的意義。
　　瀝青混合料是一種多相復(fù)合材料，物理力學(xué)特性復(fù)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(jìn)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(xì)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(yù)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(shí)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行研究分析。
　　根據(jù)瀝青混合料的力學(xué)特征和離散元方法內(nèi)各類接觸粘結(jié)模型的特點(diǎn)，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(jìn)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(xì)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(xì)觀角度揭示了瀝青混合料疲勞開裂機(jī)制。
　　通過對