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(qiáng)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(duì)瀝青路面抗剪強(qiáng)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(shí)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(gè)逐漸達(dá)到剪切疲勞破壞的過程，因此很有必要對(duì)瀝青混合料及瀝

2、青路面的剪切疲勞性能進(jìn)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(yàn)，在單軸貫入試驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過施加半正弦波動(dòng)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(jì)多組室內(nèi)試驗(yàn)，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(duì)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(duì)數(shù)關(guān)系，疲勞壽命隨荷載增大而減小;存在重載超載時(shí)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(duì)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(gè)最佳空隙率。最后綜合考慮上述因素，根據(jù)試驗(yàn)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(dòng)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(shí)程圖具有明顯的壓密階段和穩(wěn)定變形階段。
　　 第四，對(duì)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(duì)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