本文關(guān)鍵詞：基于剩余強(qiáng)度的瀝青混凝土耐久性室內(nèi)研究　出處：《東南大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著瀝青路面使用年限的不斷增長(zhǎng),路面使用性能的耐久性逐漸成為道路工作者所關(guān)注的核心問題。我國(guó)缺乏對(duì)路面長(zhǎng)期性能的系統(tǒng)研究,僅依靠設(shè)計(jì)規(guī)范中設(shè)計(jì)年限和累計(jì)當(dāng)量軸次來評(píng)判瀝青路面的耐久性能存在較大的不足。瀝青混合料作為一種粘彈性材料,其力學(xué)性能受荷載作用時(shí)間、試驗(yàn)溫度等因素的顯著影響。基于此,本文依托江蘇省寧杭高速公路有限公司和東南大學(xué)聯(lián)合承擔(dān)的“半剛性基層瀝青路面各面層結(jié)構(gòu)耐久性衰變規(guī)律研究”課題,從疲勞損傷角度出發(fā),通過半圓彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)、半圓彎曲疲勞試驗(yàn)和不同疲勞次數(shù)后的剩余強(qiáng)度試驗(yàn),揭示瀝青混合料的強(qiáng)度衰變規(guī)律,開展基于剩余強(qiáng)度衰減的瀝青混合料疲勞損傷特性研究。對(duì)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)瀝青路面的耐久性衰變規(guī)律具有重要意義。首先,總結(jié)了現(xiàn)有的瀝青混合料疲勞性能室內(nèi)評(píng)價(jià)試驗(yàn)方法,選取半圓彎曲試驗(yàn)作為本文的疲勞試驗(yàn)方法,確定了半圓試件的體積參數(shù)；選取SMA-13混合料作為本文的研究對(duì)象,在原材料試驗(yàn)的基礎(chǔ)上對(duì)混合料進(jìn)行了配合比設(shè)計(jì)；為降低變異性對(duì)試驗(yàn)的影響,采用試成型的方法嚴(yán)格控制試件的空隙率,并對(duì)切割后的試件進(jìn)行篩選,棄用空隙率不合格者。其次,通過不同加載速率和溫度下的半圓彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)對(duì)瀝青混合料強(qiáng)度的時(shí)溫特性進(jìn)行了研究,強(qiáng)度隨加載速率的增大表現(xiàn)為冪函數(shù)增長(zhǎng)趨勢(shì),隨溫度的降低而明顯增大；在5種應(yīng)力水平下開展了半圓彎曲疲勞試驗(yàn),分析了疲勞過程中軸載位移和累計(jì)能耗的變化規(guī)律；建立了傳統(tǒng)疲勞方程和基于動(dòng)載強(qiáng)度與實(shí)際應(yīng)力比的疲勞方程,揭示了一次加載強(qiáng)度破壞與循環(huán)加載疲勞破壞的內(nèi)在聯(lián)系。然后,通過不同疲勞作用次數(shù)后的剩余強(qiáng)度試驗(yàn),分析了不同荷載水平下疲勞剩余強(qiáng)度的衰減規(guī)律,建立了剩余強(qiáng)度冪函數(shù)衰減模型,剩余強(qiáng)度衰減具有顯著的非線性特性,疲勞壽命前期呈近似線性衰減,疲勞壽命后期則急劇衰減；以剩余強(qiáng)度定義損傷變量,建立了基于剩余強(qiáng)度衰減的瀝青混合料非線性疲勞損傷演化方程,分析了不同荷載水平下?lián)p傷演化規(guī)律,荷載水平越高損傷累積速率越快,但破壞時(shí)的臨界損傷越小。最后,采用數(shù)字圖像相關(guān)法對(duì)半圓彎曲疲勞過程中的橫向應(yīng)變進(jìn)行觀測(cè),分析了半圓試件表面應(yīng)變場(chǎng)分布規(guī)律和底部拉應(yīng)變橫向分布規(guī)律；通過對(duì)主要開裂區(qū)底部平均拉應(yīng)變演化曲線的分析,建立了冪函數(shù)應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)模型,揭示了不同荷載水平下半圓彎曲疲勞試驗(yàn)底部拉應(yīng)變隨荷載循環(huán)次數(shù)的變化規(guī)律；以疲勞壽命比為媒介,構(gòu)建了不同荷載水平下剩余強(qiáng)度與底部拉應(yīng)變的統(tǒng)一關(guān)聯(lián)方程,揭示了強(qiáng)度衰減與應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。本文的研究成果對(duì)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)瀝青路面耐久性能衰變規(guī)律具有重要意義。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U414

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本文編號(hào)：1352241