摘要: |
裂缝是沥青路面的一种常见病害。裂缝会降低路面承载能力,影响行车舒适性,加速路面损坏和缩短使用寿命。
目前国内外有关沥青路面疲劳开裂机理的认识是一致的,但有关疲劳开裂研究尚未深入和系统,也无沥青路面设计方法引入有关指标。
在国内外研究成果基础上,提出了合理可行的沥青混合料直接拉伸疲劳试验条件。建立了沥青混合料的单调拉伸曲线方程,提出单调应变硬化系数和强度系数。应用多级多试件法建立了沥青混合料的循环应力-应变曲线方程,提出了循环应变硬化系数和强度系数,并确定沥青混合料具有循环硬化和循环松弛特性。
建立了沥青混合料的应变-寿命疲劳方程,并分析平均应力的影响,提出了沥青混合料开裂的拉应变阀值和极限值。对比有无缺口试件的疲劳试验结果,提出了沥青混合料疲劳缺口系数的Peterson拟合公式、疲劳转换系数和缺口敏感系数。
根据弹性理论保守系统的最小余能原理,推导出任意应力状态下名义应力(应变)与局部应力(应变)之间的关系,并推广应用到有缺口和循环加载方式的结构,同时提出了K,-Neuber公式法、K,-Neuber公式法和ESED法计算沥青路面局部应变的方法。
基于数值计算,分析了各因素对温度应变的影响程度,提出置信水平为90%时,温度变化幅度对温度应变具有显著性影响。分析了各因素对荷载应变的影响程度,提出置信水平为95%时,面层厚度、面层模量和轴载对荷载应变具有显著性影响。基于均匀设计法,拟合了温度应变和荷载应变的实用计算公式。
基于沥青混合料的循环应力-应变曲线方程、应变-疲劳方程及局部应变计算方法,提出了基于局部应变的沥青路面疲劳开裂寿命的估算方法,可作为沥青路面设计中控制疲劳开裂的计算依据,充实了沥青路面结构设计方法。 |