含界面裂隙的瀝青混凝土路面疲勞壽命研究.pdf

1、傳統(tǒng)的路面設(shè)計(jì)中，通常假定瀝青路面各結(jié)構(gòu)層之間完全連續(xù)接觸，然而，現(xiàn)投入使用的大量半剛性基層瀝青路面中，由于材料或者施工因素的影響，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)層間不連續(xù)狀態(tài)的產(chǎn)生，形成了層間界面裂隙。界面裂隙的存在，改變了路面結(jié)構(gòu)在豎直方向上的連續(xù)狀態(tài)，并削弱結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度以及疲勞特性。本文以斷裂力學(xué)理論為基礎(chǔ)，采用試驗(yàn)研究與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，研究界面裂隙對路面結(jié)構(gòu)疲勞壽命的影響。
　　論文對基層與面層材料進(jìn)行斷裂韌性測試。通過三點(diǎn)彎曲斷裂試驗(yàn)可知

2、，斷裂韌度KIC不會因?yàn)闇y量方法和試件尺寸的改變而改變，同時驗(yàn)證了柔度標(biāo)定法測量應(yīng)力強(qiáng)度因子的可行性。
　　論文通過含有預(yù)制界面裂隙的水泥穩(wěn)定碎石-瀝青混凝土小梁的三點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)，分析小梁的疲勞破壞特征，研究了三點(diǎn)彎曲小梁的疲勞壽命與疲勞斷裂路徑。試驗(yàn)結(jié)果表明:界面裂隙在一定程度上降低了結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與疲勞壽命，而且隨著裂隙長度的增加，這種效果越加明顯;應(yīng)力比的越大，起裂出現(xiàn)的位置越靠近中間部位，裂縫的延伸方向越垂直上下表面，裂縫的

3、曲折發(fā)展越少。
　　論文采用線彈性斷裂力學(xué)與有限元軟件ANSYS相結(jié)合的方法，分析在荷載作用下，界面裂隙尖端的應(yīng)力強(qiáng)度因子變化規(guī)律，并計(jì)算不同初始長度裂隙的擴(kuò)展壽命。結(jié)果表明:隨著裂隙的不斷擴(kuò)展，張拉應(yīng)力強(qiáng)度因子K(Ⅰ)不斷增大，剪切應(yīng)力強(qiáng)度因子K(Ⅱ)不斷減小，等效應(yīng)力強(qiáng)度因子呈線性關(guān)系增大，裂隙尖端呈現(xiàn)張開型和剪切型共同作用的復(fù)合型擴(kuò)展模式;按照Paris公式計(jì)算得到在相同擴(kuò)展長度下，裂隙的疲勞擴(kuò)展壽命隨著初始長度的不斷增大而