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基于SCB和3D-DIC技术的既有沥青路面剩余寿命预估
| 题名： | 基于SCB和3D-DIC技术的既有沥青路面剩余寿命预估 |
| 作者： | 胡洪龙 1 江臣 2 杨洋 2 程龙 3 张定一 3 |
| 作者单位： | 1. 华设设计集团股份有限公司2. 江苏省交通工程建设局3. 东南大学交通学院 |
| 关键词： | 道路工程;剩余疲劳寿命;SCB试验;既有沥青路面;CZM;Paris方程; |
| 摘要： | 在改扩建项目中准确评价超服役周期高速公路沥青路面的剩余寿命，对于合理制订既有高速公路沥青路面的利用策略至关重要。从服役周期超过20 a的高速公路上钻取27个沥青混凝土芯样，并制作成54个半圆试件，分别进行半圆弯曲(SCB)断裂和半圆弯曲(SCB)疲劳试验，评价既有沥青混凝土路面的抗疲劳特性和剩余寿命。为解决传统测试方法无法实时捕捉沥青混凝土在高周疲劳试验中试件表面裂缝拓展问题，引入立体数字图像关联(3D-DIC)技术监测试件表面应变场以及裂缝长度随疲劳荷载次数的演化趋势，结合K-d tree算法计算了每个疲劳荷载循环对应DIC图像中裂缝长度的变化。同时，采用双线性软化内聚区模型(CZM)确定沥青混凝土裂缝的应变阈值，从而保证了K-d tree算法计算裂缝长度的准确性。构建了Paris方程主曲线消除沥青混凝土开裂参数在不同应力比下的不一致性，在宽荷载域范围内表征各种路段沥青混凝土的抗疲劳性能。结果表明：既有沥青混凝土裂缝的应变阈值为1 980με;随着应力比的增大，Paris方程A和n参数分别表现出波动增加和平稳下降趋势，而应力强度因子阈值呈平稳上升趋势；K84,K124,K165路段沥青面层剩余寿命分别为2.13E+08,3.57E+08,1.02E+07,除K165路段外，其他路段的剩余疲劳寿命均满足路面设计年限内交通量要求。 |
| 期刊名称： | 公路交通科技 |
| 出版日期： | 202402 |
| 出版年： | 2024 |
| 期： | 10 |
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