考慮荷載作用的瀝青混合料凍融損傷特性研究
本文選題:道路工程 切入點(diǎn):損傷模型 出處:《冰川凍土》2017年02期
【摘要】:針對寒區(qū)道路工程中的瀝青路面凍融受荷損傷問題,借助細(xì)觀損傷力學(xué)和宏觀統(tǒng)計(jì)隨機(jī)損傷模型,建立了凍融與荷載耦合作用下的瀝青混合料損傷本構(gòu)關(guān)系和損傷演化方程;探討了凍融循環(huán)次數(shù)、應(yīng)變和油石比影響下的瀝青混合料凍融受荷損傷劣化機(jī)理。研究表明:凍融循環(huán)疲勞損傷累積和荷載作用于帶有微缺陷粗集料界面附近產(chǎn)生的應(yīng)力集中加劇了瀝青混合料總損傷劣化程度。凍融循環(huán)20次之后,損傷度變化不大,基本趨于恒定;相同損傷程度時,應(yīng)變值隨凍融次數(shù)的增加而減小。油石比對總損傷影響顯著,當(dāng)油石比相對較小時,以凍融破壞為主;當(dāng)油石比較大時,以受荷破損為主。研究成果可為寒區(qū)瀝青路面抗凍設(shè)計(jì)、性能評價(jià)及養(yǎng)護(hù)維修時機(jī)選擇提供參考。
[Abstract]:Aiming at the problem of freeze-thaw damage of asphalt pavement in cold region, the damage constitutive relation and damage evolution equation of asphalt mixture under the coupling of freeze-thaw and load are established by means of meso-damage mechanics and macroscopic statistical random damage model.The damage deterioration mechanism of asphalt mixture under the influence of freeze-thaw cycle times, strain and oil stone ratio is discussed.The results show that the accumulation of fatigue damage in freeze-thaw cycle and the stress concentration near the interface of coarse aggregate with micro-defects aggravate the total damage deterioration of asphalt mixture.After 20 cycles of freezing and thawing, the damage degree changed little, and the strain value decreased with the increase of freezing and thawing times.The ratio of oil to stone has a significant effect on the total damage. When the ratio of oil to stone is relatively small, freeze-thaw failure is the main factor, and when the oil stone is larger, it is mainly damaged by loading.The research results can be used as reference for frost resistant design, performance evaluation and selection of maintenance and repair time of asphalt pavement in cold area.
【作者單位】: 西安建筑科技大學(xué)土木工程學(xué)院;新疆交通科學(xué)研究院;包頭市交通運(yùn)輸局;
【基金】:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51108374) 陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目(SJ08E208) 內(nèi)蒙古自治區(qū)交通運(yùn)輸科技項(xiàng)目(NJ-2014-23)資助
【分類號】:U414
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,本文編號:1706031
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