沥青混合料疲劳性能影响因素研究综述

疲劳开裂是沥青路面主要破坏模式之一。影响沥青路面疲劳破坏的因素主要有：荷载、环境、路面结构以及沥青混合料自身的抗疲劳性能。其中对沥青混合料抗疲劳性能的研究又是最重要的环节，国内外对此进行了较为深入的研究。介绍了国内外对沥青混合料疲劳性能影响因素研究现状，并提出了今后研究发展方向和需要进一步解决的问题。     

高速交通条件对沥青路面疲劳性能的影响

在MTS810材料试验系统上进行大量的疲劳试验，综合考虑高速行车时，车辆荷载的增大和作用时间的减小对沥青混合料疲劳性能的影响，探求车辆行驶速度与沥青混合料疲劳性能的关系，以及在高速交通条件下提高沥青混合料疲劳性能的主要措施，研究表明，高速行驶的车辆对路面的疲劳破坏比低速行驶时更加严重，高速交通条件下，轻载车辆对路面的疲劳破坏也不容忽视，为了提高沥青混合料的疲劳性能应该选用粘度较大的沥青和合适的矿料级配，适当增加沥青用量。     

沥青混合料疲劳性能影响因素的研究

主要就材料性质、环境温度和荷载条件对沥青混合料疲劳性能的影响进行了较为系统的研究。在这基础上提出了预测沥青混合料疲劳寿命的公式。同时还列出了沥青混合料弯拉强度和劲度的有关试验结果。     

橡胶改性沥青的疲劳与低温特性

沥青路面的裂缝与耐疲劳性能和低温下柔韧性有直接的关系,试验证明橡胶改性沥青混疑土在应变控制条件下的疲劳寿命可提高4～5倍,低温下仍能有一定的柔韧性,可减少疲劳裂缝和温度裂缝,适宜铺筑薄层沥青磨耗层。     

石灰岩沥青混合料疲劳试验研究

目前沥青路面设计以应力为控制指标,使用高强度材料导致沥青路面早期破损严重。通过石灰岩AC-13级配疲劳试验分析,提出应变控制方式下沥青混合料的疲劳性能预估模型。     

沥青疲劳性能分析方法与评价指标

疲劳开裂是沥青路面主要损坏形式之一。沥青在沥青混合料疲劳性能中起到重要作用。自SUPPERPAVE沥青技术规范中引入了沥青疲劳性能技术指标以来,国内外围绕沥青疲劳分析方法、评价指标开展了大量研究。基于动态剪切试验（DSR）和重复剪切试验（TimeSweep）,形成了G＊sinδ、Nf50、N1、Np20、Nf10等多种沥青疲劳性能评价指标。阐述了沥青疲劳性能分析方法、不同评价指标的意义和存在的问题,浅析了沥青疲劳性能研究的发展方向。     

高应力比作用下沥青混合料的疲劳特性

基于超载车辆在路面内产生的应力往往接近沥青混凝土的极限应力和超载车辆的频繁性的事实,项目选用应力比为0．7、0．8、0．9和间歇时间分别为0s、1s进行沥青混合料的小梁疲劳试验。试验结果表明：a)在高应力比情况下,沥青混合料的疲劳性能明显不同于低应力情况,不能用同一个疲劳方程来表示,在应力比为0．5时是个分界点；b)间歇时间对沥青混合料的疲劳性能影响很大,间歇时间越长,同应力比情况下,其疲劳寿命也越长；c)得到了所用高应力比条件下,不同间歇时间的疲劳方程。     

沥青粘滞性对混合料蠕变特性的影响

从解决沥青路面的车辙、拥包等问题出发，研究了沥青混合料的蠕变特性、沥青结合料的剪切蠕变，以及沥青混合料的劲度模量与沥青粘度的关系。研究结果认为，现行的马歇尔试验方法不足以评价沥青混合料的热稳定性；蠕变试验能充分反映沥青混合料的粘流性质，说明沥青路面产生车辙的机理；沥青结合料的粘度对混合料的抗永久变形能力有直接影响，因此抗车辙沥青结合料必须具备足够的粘度。     

基于相关分析的沥青混合料疲劳性能内部影响因素评价

为研究内部因素对沥青混合料疲劳性能的影响规律,采用四点弯曲疲劳试验方法,进行了不同沥青品种和含量的混合料大样本试验。利用SPSS统计软件对各内部因素与沥青混合料的疲劳试验次数,进行了全相关性分析。结果表明:混合料指标较沥青指标对沥青路面的疲劳性能影响大。混合料指标影响程度为:沥青含量沥青膜厚度空隙率;在相同针入度条件下,沥青指标的影响程度为:软化点黏度拉拔强度疲劳因子G~*sinδ,G~*sinδ与沥青混合料的疲劳性能相关性较差。因此,在混合料设计时,同类沥青,选择软化点较低的,保证沥青含量,并使混合料碾压密实,可以有效提高沥青混合料的疲劳性能。     

沥青混合料再生技术研究进展

再生沥青混合料由于能够实现资源的循环利用,具有节能减排的突出优势,成为目前公路领域的研究热点。由于回收沥青路面(RAP)具有较高的黏度和刚度,其在沥青路面中大量使用会导致路面结构出现疲劳破坏、低温开裂等早期病害,从而影响沥青路面的耐久性。为了克服这一问题,通常使用再生剂将老化沥青的性能恢复到与原始沥青相似的状态。再生剂通过组分调合机理和高分子溶液相容性机理可以恢复老化沥青的流变特性,改善再生沥青混合料的路用性能,从而实现RAP料大规模使用,提高经济效益和生态效益。研究综述了沥青路面的再生机理,对再生剂的种类和研究进展进行了概况,对含有不同掺量RAP料的再生沥青混合料的路用性能进行了总结,探究了再生剂对高RAP掺量的沥青混合料性能的影响规律,最后对再生沥青混合料的发展进行了展望。     

基于椭圆度及壁厚参数的连续油管低周疲劳寿命预测

连续油管在每次起下作业中经历多次弯曲—拉直塑性变形,低周疲劳失效事故时有发生。依据连续油管工作状态,设计了专用的连续油管疲劳寿命装置和试件。对?60.325 mm连续油管进行了疲劳寿命实验,得到了不同循环次数下连续油管椭圆度、壁厚变化值,基于数学回归方法拟合出椭圆度及壁厚随循环次数计算公式,给出了低周疲劳寿命公式。研究结果表明,连续油管的疲劳寿命符合率达到90%,因此,采用新的计算方法能够为工程连续油管失效预测及控制提供理论依据。     

连续油管疲劳寿命的预测及模糊优选

连续油管的失效主要是弯曲疲劳失效。疲劳寿命是衡量其可靠性的关键指标。而目前连续油管疲劳寿命预测理论还很不成熟。现文利用等效应力建立了连续油管的疲劳寿命估计模型;并根据理论模型,综合考虑连续油管使用的实际条件和有关因素,对连续油管的疲劳寿命预测模型进行了模糊处理,得到了连续油管的模糊可靠性寿命,并用现场实例进行了验证说明。     

连续油管疲劳寿命预测模型的建立

连续油管的疲劳是应力状态较复杂的多轴低周疲劳 ,目前该疲劳寿命预测理论还不成熟 ,为此 ,在前人疲劳研究方法的基础上 ,建立了连续油管的疲劳寿命预测模型。在该模型中 ,将连续油管的复杂应力转化为等效的单向拉伸应力 ,将连续油管的低周疲劳应变 -寿命关系转化为应力 -寿命关系 ,得到了一个半经验寿命公式。用国外连续油管的部分疲劳实验数据对公式进行对比验证 ,结果表明 ,建立的寿命预测模型计算寿命值与实验值基本接近 ,模型基本正确。     

烟气轮机叶片寿命的影响因素和评估方法

合理准确预测烟气轮机叶片寿命,是催化裂化装置安全运行的必要保障。文章研究了影响烟气轮机叶片疲劳寿命的因素;评述了叶片疲劳寿命评估方法;选取并介绍了适合烟气轮机叶片寿命的评估方法;阐明了目前存在有关叶片寿命的关键问题。     

基于复合结构的水泥混凝土桥桥面铺装层疲劳性能研究

水泥混凝土桥桥面铺装层的疲劳开裂是铺装层使用过程中所必须面临的结构问题。本研究采用应变控制的四点弯拉复合结构疲劳试验,对三种水泥混凝土桥桥面铺装复合结构的疲劳性能进行了试验研究,得出了铺装复合结构的S—N应变疲劳方程。研究结果表明：“环氧沥青混凝土＋SMA13沥青混凝土”铺装结构有优异的抗疲劳性能,适宜用作水泥混凝土桥梁桥面铺装。     

S135钻杆钢扭转疲劳寿命及断裂特征

针对钻杆在循环应力下的疲劳问题,通过室内试验测定了S135钻杆钢的扭转疲劳寿命,得到了扭转疲劳的Δ-τN曲线,应用统计分析方法得到扭转疲劳寿命公式,并采用扫描电镜(SEM)对疲劳断口进行了观察和分析。结果表明,扭转疲劳裂纹形成于光滑试样表面,且疲劳源的大小随切应力幅值的增加而增加;在疲劳源与疲劳裂纹扩展处的微观形貌特征为典型纯滑移型断裂,在裂纹扩展处涟波状花样区域的大小随切应力幅值的增加而增大。     

组合式基层沥青路面结构分析与性能发展趋势研究

组合式基层沥青路面能有效避免沥青路面产生结构性疲劳开裂。我国对于沥青路面承载能力和抗车辙能力在重载交通下的适应性,尚无长期性研究定论。在某典型组合式基层沥青路面和半刚性沥青路面结构受力特征分析基础上,结合实体工程进行了长期性能跟踪观测,对其路面车辙与裂缝发展趋势进行了分析。