沥青混合料疲劳损伤的研究

以累积损伤为基础理论，根据六种沥青混凝合料的劈裂疲劳试验结果建立了反映疲劳特性的能量方程，分析了疲劳损伤机理及疲劳破坏过程中能量的累积规律，为建立沥青混合料损伤破坏统一型奠定基础。     

沥青混合料应变-寿命疲劳方程研究

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中试件尺寸、失效判据、控制方式、加载频率和试验温度等条件.基于不同应变水平的疲劳试验结果,分析了平均应力影响,建立了沥青混合料应变—寿命疲劳方程,可作为疲劳开裂寿命预估的依据,并提出了沥青混合料疲劳开裂拉应变的阀值和极限值.利用沥青混合料直接拉伸疲劳试验得到的应变—寿命疲劳方程能更好体现沥青混合料的疲劳特征,其疲劳开裂拉应变的阀值和极限值能充分反映沥青混合料疲劳破坏的过程.     

基于离散元法的沥青混合料虚拟疲劳试验方法

为了从细观角度深入分析沥青混合料疲劳机理,运用离散元方法实现了沥青混合料小梁试件的虚拟疲劳试验。首先,根据概率理论,建立了由混合料三维体积级配至沥青混合料二维数字试件数量级配推导公式;接着,根据蒙特卡洛方法,编制了考虑集料不规则形状的沥青混合料二维数字试件生成程序,以此生成了沥青混合料二维数字试件;然后,结合离散元基本原理,提出了包括沥青混合料离散元模型的建立、离散单元的接触模式选择和疲劳失效判断标准在内的一整套沥青混合料虚拟疲劳试验方法;最后,进行了沥青混合料小梁疲劳试验,并与基于离散元方法的虚拟试验结果进行了比较分析。研究结果表明,虚拟试验结果与真实试验结果相差无几,所建立的虚拟疲劳试验方法可以作为沥青混合料疲劳性能分析的辅助手段。     

沥青混合料拉伸疲劳试验下疲劳损伤特性研究

利用MTS810型电液伺服试验系统对沥青混凝土小梁试件在低温下进行了常应变的等应变率加载模式的拉伸疲劳试验.试验时按三角波形加载,并考虑了不同拉伸应变水平.由试验结果得到了不同应变水平下的沥青混合料峰值拉伸应力值并计算了每个循环内的耗散能.由疲劳试验结果结合能量原理提出了一种考虑拉伸应变水平的疲劳损伤模型.     

沥青混合料常应变小梁弯曲疲劳试验

沥青混合料耐疲劳性能是影响沥青路面使用寿命的关键因素。对AC13、AC20、ATB25三种类型沥青混合料试件进行了常应变三分点小梁弯曲疲劳试验,分析了温度、加载频率、级配类型等对沥青混合料疲劳性能的影响规律。研究表明：密实型沥青混合料由于含有较多的沥青胶浆,其疲劳性能一般较嵌挤型沥青混合料更好;在应变控制模式下,沥青混合料的疲劳寿命随温度的升高而显著延长;较低加载频率对沥青混合料的疲劳寿命影响更为显著。     

预切口沥青混合料小梁疲劳试验研究

沥青路面在初始裂纹形成后的裂纹扩展规律对于沥青路面的设计和养护具有重要的理论与实践意义。基于疲劳断裂力学原理,对沥青混合料小梁进行了疲劳裂纹扩展试验,研究了复合型裂纹的扩展规律。结果显示,对于I—II复合型裂纹,扩展初期表现出复合裂纹扩展特性,随着裂纹的继续扩展,表现出I型裂纹特征;随着预切口到加载中心距离的增大,沥青混合料小梁的疲劳寿命增大;对于连续级配沥青混合料,最大粒径越大,小梁的疲劳寿命越长。     

沥青混合料小梁疲劳试验数值模拟及其寿命预测

沥青路面的裂纹扩展及疲劳寿命对沥青路面的设计和维护具有重要意义。通过对三点弯曲疲劳试验的沥青混合料小梁在不同位置预切口，对不同类型裂纹的试件进行疲劳试验，并利用耦合的无单元伽辽金/有限元法，对试验过程进行数值模拟，利用广义Paris公式预测试件的疲劳寿命，并同试验结果进行了比较。结果显示．数值模拟和试验结果接近，可以应用于沥青路面的疲劳裂纹扩展模拟和寿命预测。     

玄武岩纤维沥青混合料力学及疲劳特性

为研究玄武岩纤维沥青混合料的力学疲劳性能,文中将玄武岩纤维(质量分数w分别为0.2%、0.3%、0.4%、0.5%和0.6%)加入沥青混合料中,分析其高温抗车辙能力、低温抗裂性及抗水损害性能,对最佳纤维掺量和不掺纤维的沥青混合料进行了疲劳试验和动静态模量试验,分析评价其疲劳特性和力学性能。研究结果表明：沥青混合料中加入玄武岩纤维后,其高低温和水稳性能大幅提高,0.3%为最佳掺量;玄武岩纤维的掺入对混合料的静态力学性能有很小幅度的加强,混合料的动态模量在不同温度、荷载作用频率条件下均有不同程度的提高,且温度越低提升越明显,其动态力学性质表现优异;玄武岩纤维削弱了混合料对疲劳的敏感性,抗疲劳能力得到增强,增幅随加载应变的升高而降低。     

乳化沥青冷再生混合料疲劳性能及影响因素

为研究乳化沥青冷再生混合料抗疲劳性能关键影响因素,采用应力控制模式下的间接拉伸疲劳试验,分析应力水平、水泥用量、旧料(relaimed asphalt pavement,RAP)掺量、乳化沥青类型及乳化沥青用量等因素对冷再生混合料疲劳性能的影响规律,最后,基于灰关联熵分析,对各影响因素进行了量化与比较.结果表明:乳化沥青针入度指标、RAP掺量对乳化沥青冷再生混合料疲劳寿命影响最为显著,乳化沥青用量、乳化沥青延度指标影响次之,应力水平、水泥用量影响最小.     

冷补沥青混合料疲劳性能简化试验

目的 提出评价冷补沥青混合料疲劳性能的简化试验方法,从而快捷地评价材料质量.方法 根据美国材料试验协会的标准对冷补沥青混合料的疲劳性能进行研究,应用动态圆锥贯入仪获得贯入指数;通过多元线性回归软件(SPSS)建立预估冷补沥青混合料疲劳次数和疲劳试验中所施加的应力的预测模型;为了检验模型的准确性,将其他两种冷补沥青混合料的试验参数与模型中的进行分析对比.结果 冷补沥青混合料的疲劳寿命与贯入指数呈现正相关关系(R2=0.889);疲劳试验施加的应力的数学倒数与贯入指数呈现负相关关系(R2=0.808).结论 笔者提出的简化试验方法 可通过贯入指数简便地预测冷补沥青混合料的疲劳性能,为优选材料提供技术支持.     

按体积法设计沥青混合料

随着道路交易量增加，轴载和轮胎压力的增大，沥青混合料级配设计方法也有必要更新。本文提出了一种新的沥青混合料设计方法－体积法。根据这种方法设计的沥青混合料粗集料含量高。室内试验和试验路结构表明这种混合料能够提高柔性路面抵抗高温变形的能力，减少低温开裂。当用作表面层时，还具有良好的表面构造和抗滑性及不透水性。     

透水性沥青面层材料设计新法及应用

本文提出了一种根据主骨料空隙率设计透水性面层沥青混合料级配的新方法，根据这一方法设计的透水性沥青面层具有良好的路面使用功能，应用前景广阔。     

沥青混合料蠕变破坏过程能量损失研究

对不同沥青品种、不同级配类型的十种沥青混合料进行了劈裂蠕变试验，分析了蠕变破坏过程中的能量损失规律。应用能量耗散理论分析蠕变累积能耗与应力水平关系，为用蠕变试验结果预测沥青混合料疲劳性能及建立损伤破坏统一模型奠定基础。     

一种计及分层效应的复合材料层合板疲劳寿命计算方法

给出了一种求解多向铺层复合材料层合板自由边层间应力的简化方法，并在此基础上提出了计及分层损伤的多向铺层复合材料层合板疲劳寿命的计算方法；算例与试验结果对比表明，该方法可以提高复合材料层合板疲劳寿命计算值与试验值的吻合程度。     

五河口大桥桥面沥青混合料高温稳定性试验研究

混凝土桥面的沥青铺装层在外部荷载作用下的应力比较复杂,高温稳定性是铺装层材料的一项重要指标。通过车辙现场测量、钻芯取样的野外鉴定以及铺装层的车辙室内试验,研究桥面铺装层的SMA-13,AC-20改进型,SMA-10几种混合料高温稳定性。研究结果不仅给铺装层沥青混合料配合比设计提供有力依据,同时也给类似的工程实践提供一定的借鉴作用。     

Thiopave改性沥青路面力学响应研究

基于Thiopave改性沥青路面良好的高低温稳定性,采用有限元软件对典型半刚性基层沥青面层进行计算,得到不同沥青面层层底力学响应,并对计算结果进行对比研究,得到的主要结论如下：Thiopave沥青路面层底弯拉应力显著大于SBS沥青及基质沥青路面,路表轮隙中心处弯沉值小于SBS沥青及基质沥青路面;随着SEAM掺量的增加,Thiopave沥青路面层底弯拉应力逐渐增大,路表轮隙中心处弯沉值逐渐减小;随着沥青面层厚度的增加,沥青面层底部主拉应力减小,路表轮隙中心处弯沉值也呈现减小趋势．     

沥青路面表层沥青混合料抗滑性能室内试验及评价

本文提出了评价沥青混合料抗滑性能的室内试验方法，并对六种典型沥青混合料抗滑性作了评价。     

估算谱载荷下疲劳寿命的一种新方法

提出了一种新的估算谱载荷下疲劳寿命的工程当量等幅载荷公式近似方法.该算法只需要以等幅试验结果为基础,简便实用;同时又能够反映变幅疲劳的基本特性.试验评估结果表明,该方法的估算精度及适用性优于传统的Miner法则等其他4种理论.