瀝青混合料斷裂參數(shù)A和n的取值研究.pdf

1、瀝青路面因其行車舒適已成為道路鋪面工程的主要類型。無論是舊水泥混凝土路面加鋪瀝青面層，還是新建半剛性基層瀝青路面，或是對舊瀝青路面加罩處理，反射裂縫都是瀝青路面常見病害之一。反射裂縫的存在,給雨水進(jìn)入路面提供路徑，雨水會順著基層裂縫進(jìn)一步往下滲以致軟化土基，或滯于加鋪層與下臥層之間，在行車荷載作用下產(chǎn)生極大動水壓力而沖刷基層和瀝青混合料，削減路面強(qiáng)度而導(dǎo)致瀝青路面大面積損壞。但對一條道路而言，出現(xiàn)反射裂縫并不意味著道路完全破壞。只要反射

2、裂縫不擴(kuò)展到路面頂部，雨水不進(jìn)入道路內(nèi)部，損壞就不會加劇。
　　要研究反射裂縫的擴(kuò)展特性，就需要了解斷裂力學(xué)里關(guān)于裂紋擴(kuò)展速率的研究。即著名的Paris公式，現(xiàn)今工程應(yīng)用中裂紋擴(kuò)展預(yù)估模型的基礎(chǔ)，其形式為：
　　dc/dN-A(ΔK)n
　　其中 N-荷載作用次數(shù)；c-裂縫長度；ΔK-應(yīng)力強(qiáng)度因子變化值；A、n-材料的斷裂參數(shù)。本課題在目前已有的研究成果上，結(jié)合Overlay Tester試驗(yàn)方法，針對武漢地區(qū)特有的環(huán)

3、境因素和材料因素，試圖獲取裂縫擴(kuò)展預(yù)估模型 Paris公式中的斷裂參數(shù)A和n值。為后續(xù)準(zhǔn)確預(yù)估瀝青混合料的疲勞裂紋擴(kuò)展壽命（裂紋的萌生，裂紋的擴(kuò)展）提供支持。
　　本文首先簡要介紹反射裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)展機(jī)理及Overlay Tester試驗(yàn)方法；其次通過數(shù)值有限元分析軟件建立裂紋擴(kuò)展模型，計(jì)算分析實(shí)際瀝青路面反射裂縫產(chǎn)生與擴(kuò)展的情況；同時建立Overlay Tester計(jì)算模型，分析在特定試驗(yàn)條件下，應(yīng)力強(qiáng)度因子SIF隨裂縫擴(kuò)展長度