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沥青-集料界面粘脱滑移特征行为及细观粘弹蠕变性能研究
| 论文题名： | 沥青-集料界面粘脱滑移特征行为及细观粘弹蠕变性能研究 |
| 关键词： | 路面工程;沥青混合料;界面效应;粘结强度;剪切滑移;粘弹蠕变性能 |
| 摘要： | 沥青混合料是铺面工程材料中最常用的筑路材料，它由集料、沥青和空隙、沥青-集料界面等部分组分，其中沥青-集料界面间的接触是整体结构强度和稳定性最薄弱环节。本文以沥青-集料界面为主要研究对象，首先，在自主研发的沥青-集料界面加载测试系统基础上，采用斜剪和直剪的方式，探讨了集料粗糙度、沥青老化、温度、加载速率集料类型、法向应力等因素对沥青-集料界面粘结强度以及剪切滑移全过程的影响规律，提出了沥青-集料界面性能评价应综合考虑强度指标和能量指标;其次，利用测试系统定量感知了沥青，集料界面的应力传荷与粘脱滑移过程，建立了沥青-集料界面的粘脱滑移本构模型，通过对模型参数与影响因素间的灰色关联度分析表明，老化对于界面模型参数的影响关联度最大，加载速率、温度、法向应力、粗糙度等参数对界面的影响依次减小;最后，基于沥青-集料界面粘脱滑移本构模型，建立了考虑界面效应的沥青混合料细观有限元数值模型，开展了小梁蠕变试验数值模拟，并进行室内试验验证，探讨了粗集料级配、棱角特性和弹性模量、空隙率以及沥青-集料界面参数等因素对于沥青混合料蠕变性能的影响规律。研究表明，沥青砂浆，集料界面对于混合料的力学行为影响显著，界面断裂能和粘结强度越大，界面的抗裂性能以及混合料抵抗永久变形能力也越强。中粒式级配沥青混合料蠕变性能优于细粒式沥青混合料，粗集料的棱角性指数越大，沥青混合料抵抗变形的能力越好。在悬浮密实型沥青混合料中，随着空隙率的增大，蠕变变形量逐渐增大，同时空隙率过大容易导致界面开裂。研究成果从细观力学层次上刻画了沥青，集料界面损伤破坏全过程，可为沥青混合料复杂力学行为分析提供理论支持，为细观层次上的沥青混合料的优化设计提供了新思路，具有重要的学术意义和实用价值。 |
| 作者： | 肖上霖 |
| 专业： | 智能交通技术 |
| 导师： | 邱欣 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江师范大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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