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摘要
为了直观地展现沥青表面微观结构的受力状态，合理地解释老化行为对沥青力学性能的影响，本研究通过扫描电子显微镜(SEM)和有限单元法(FEM)相结合的方法分析了三维沥青表面微观结构的温度应力特征。以沥青表面SEM图像为基础，利用灰度图像素数据描述沥青表面微观结构在空间中的分布状态，进而建立沥青表面微观结构的3D模型。在此基础上对3D模型进行温度应力的FEM模拟，得到温度降低过程中沥青表面微观结构所受温度应力和位移分布的微观特征。通过对比沥青表面微观结构受力特征的变化，从微观尺度解释了老化作用对微观温度应力分布及宏观力学评价指标的影响。研究发现，沥青表面微观结构具有丰富的三维空间状态，不同表面微观结构承受温度应力的能力不同，其中表面微观褶皱结构区域的存在将导致其表面微观结构出现温度应力集中现象。此外，老化沥青表面褶皱结构区域的形成和发展与其表面微观结构受力的不均性有着一定联系，同时褶皱结构区域的增加也将加剧沥青表面微观结构的损坏进程。
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单位北京市市政工程设计研究总院有限公司; 土木工程学院; 东北林业大学
