考慮界面影響的瀝青混凝土粘彈性細觀力學模型.pdf

1、瀝青混凝土是一種由瀝青膠漿和集料等組成典型的顆粒增強粘彈性復(fù)合材料，通常表現(xiàn)出十分復(fù)雜的力學行為，尤其是明顯的與時間有關(guān)的粘彈性行為。復(fù)合材料細觀力學理論為分析復(fù)合材料各組成材料在整體結(jié)構(gòu)中所發(fā)揮的作用提供了一種有效的研究方法。近年來，國內(nèi)外研究者已經(jīng)利用細觀力學模型針對瀝青混凝土的力學性能做了很多研究工作。這些細觀力學模型通常假設(shè)集料顆粒與瀝青膠漿完美黏結(jié)。然而，由于表面化學反應(yīng)、生產(chǎn)工藝等原因不完美界面總是存在于顆粒增強復(fù)合材料中，

2、弱界面對復(fù)合材料的損傷機理和力學性能有顯著影響。因此，完美界面的假設(shè)難以真實反映界面區(qū)的力學行為和物理本質(zhì)。
　　本研究的主要目的是建立考慮界面影響的瀝青混凝土粘彈性細觀力學模型，并研究界面狀態(tài)對瀝青混凝土粘彈性性能的作用機理。主要內(nèi)容有:1）建立兩種考慮界面影響的細觀力學蠕變模型來描述瀝青混凝土的蠕變行為;2）構(gòu)建具有弱界面的瀝青混凝土動態(tài)模量預(yù)測模型;3）利用上述三種模型研究集料顆粒與瀝青膠漿之間界面狀態(tài)對瀝青混凝土粘彈性性能

3、的作用機理。
　　首先，引入線性彈簧層界面模型和界面相模型來描述集料與瀝青膠漿之間的界面狀態(tài)，然后采用改進的Mori-Tanaka方法，建立考慮界面影響的瀝青混凝土細觀力學彈性模型，最后基于彈性-粘彈性對應(yīng)原理，得到考慮界面影響的瀝青混凝土粘彈性性能預(yù)測模型。預(yù)測值與試驗值的對比結(jié)果表明，模型能夠較好的預(yù)測瀝青混凝土的粘彈性力學行為。通過研究界面狀態(tài)對瀝青混凝土粘彈性性能的作用機理發(fā)現(xiàn)，界面狀態(tài)對瀝青混凝土的粘彈性力學性能有顯著影