瀝青混合料粘彈性質(zhì)及其對路面力學(xué)響應(yīng)的影響.pdf

1、隨著我國交通事業(yè)的發(fā)展，以及對路面材料和路面結(jié)構(gòu)研究的逐步深入，瀝青與瀝青混合料的粘彈性行為模擬及路用性能分析已經(jīng)成為瀝青路面工程的一個重要研究方向。路面結(jié)構(gòu)力學(xué)響應(yīng)分析是解釋路面病害機理并進行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的核心，而路面材料的力學(xué)參數(shù)及本構(gòu)關(guān)系則是力學(xué)響應(yīng)分析的基礎(chǔ)。本文對瀝青混合料材料粘彈性參數(shù)模型進行了研究，提出了2種模型理論。利用ABAQUS有限元軟件模擬路面在行車荷載下的力學(xué)響應(yīng)，并與現(xiàn)行的彈性理論得到的響應(yīng)進行對比，從而促進粘

2、彈性理論在路面設(shè)計中的應(yīng)用。
　　本文首先進行了不同工況下的三軸復(fù)數(shù)模量試驗，從試驗中得到不同試驗條件下瀝青混合料的存儲模量、損失模量、動態(tài)模量和相位角數(shù)據(jù)。建立等壓存儲模量主曲線，分析圍壓對瀝青混合料粘彈性力學(xué)響應(yīng)的影響，進而建立參考溫度和參考圍壓下的三軸存儲模量主曲線，構(gòu)建考慮圍壓的粘彈性力學(xué)參數(shù)模型。
　　其次，通過對原始的HN模型進行改進，得到更符合瀝青混合料粘彈性性質(zhì)的改進HN模型，進而推導(dǎo)出存儲模量和損失模量表達

3、式。將三軸復(fù)數(shù)模量試驗得到的存儲模量和損失模量試驗數(shù)據(jù)，通過數(shù)學(xué)方法與推導(dǎo)的公式進行擬合，確定了改進HN模型材料參數(shù)和與溫度相關(guān)的參數(shù)，進而建立可以一致的表征材料參數(shù)的統(tǒng)一模擬方法。
　　最后，在有限元軟件ABAQUS上建立三維有限元路面模型，進行有限元模擬。分別將路面材料視為粘彈性和彈性材料，對路面施加半正弦波形荷載，進行有限元分析，計算目前路面設(shè)計規(guī)范中的控制指標(biāo):路表彎沉、瀝青層和半剛性基層層底彎拉應(yīng)力。分析比較兩種不同材料