瀝青混合料剪切疲勞特性的研究.pdf

1、隨著道路交通量以及交通渠化的增大，我國瀝青路面的車轍、推移、裂縫等病害尤為突出，這在很大程度上是由于瀝青路面的抗剪強度或抗剪切疲勞性能不足所引起的。目前道路工作者已經(jīng)普遍認(rèn)為剪切破壞以及剪切疲勞破壞是誘發(fā)瀝青路面車轍病害的重要因素之一，但是對瀝青路面抗剪強度特別是剪切疲勞性能方面仍缺乏系統(tǒng)、深入的研究。在瀝青路面的實際使用過程中，車轍等病害并不是在一次車輛荷載作用下產(chǎn)生的，而是一個逐漸達到剪切疲勞破壞的過程，因此很有必要對瀝青混合料及瀝

2、青路面的剪切疲勞性能進行較為深入的研究。
　　 首先，基于粘彈性理論及疲勞損傷理論，指導(dǎo)瀝青混合料剪切疲勞室內(nèi)試驗，在單軸貫入試驗的基礎(chǔ)上通過施加半正弦波動態(tài)荷載研究瀝青混合料的剪切疲勞過程，通過剪切變形-荷載作用次數(shù)曲線確定出瀝青混合料的剪切疲勞壽命。
　　 第二，通過設(shè)計多組室內(nèi)試驗，研究了荷載水平、重載交通、瀝青種類以及混合料空隙率等影響因素對瀝青混合料剪切疲勞壽命的影響，結(jié)果表明，荷載大小與剪切疲勞壽命大致呈線性

3、雙對數(shù)關(guān)系，疲勞壽命隨荷載增大而減小;存在重載超載時瀝青混合料剪切疲勞壽命大幅降低;選用改性瀝青（穩(wěn)定型橡膠改性瀝青）后，混合料剪切疲勞壽命相對基質(zhì)瀝青提高近兩倍;瀝青混合料剪切疲勞壽命隨空隙率的增大先增加后減小，存在一個最佳空隙率。最后綜合考慮上述因素，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)擬合出考慮多影響因素下的瀝青混合料剪切疲勞壽命預(yù)估方程。
　　 第三，基于粘彈性理論及疲勞損傷理論，將瀝青路面結(jié)構(gòu)視為半空間無限體，各結(jié)構(gòu)層層間完全連續(xù)，采用ABA

4、QUS有限元軟件建立瀝青路面的有限元模型，分析在半正弦波動態(tài)荷載作用下瀝青路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部剪應(yīng)力及剪切變形變化。結(jié)果表明，瀝青路面剪應(yīng)力沿深度方向先增大后減小，極值出現(xiàn)在距路表約5cm處，剪切變形量從路面頂部逐漸向下遞減，剪切變形時程圖具有明顯的壓密階段和穩(wěn)定變形階段。
　　 第四，對于兩種典型瀝青路面結(jié)構(gòu):半剛性基層瀝青路面、復(fù)合式基層瀝青路面分別建立有限元模型，對比分析兩種瀝青路面結(jié)構(gòu)的剪切疲勞性能。結(jié)果表明:復(fù)合式基層瀝青路面