排水沥青混合料疲劳损伤耗散能变化比

作者：黎晓; 梁乃兴; 白洪涛; 程志豪; 赵小洁

来源：长安大学学报(自然科学版), 2017, 37(04): 98-104.

DOI：10.19721/j.cnki.1671-8879.2017.04.013

• 道路工程
• 排水沥青混合料
• 应变控制
• 耗散能变化比
• 稳定值
• 失效判定

为了给排水沥青路面的长期性能评价提供一定的研究基础,开展了高黏排水沥青混合料疲劳性能研究。在不同应变水平下对2种不同集料类型的高黏改性排水沥青混合料进行了四点弯曲小梁疲劳试验,采用劲度模量衰减以及能量法针对材料疲劳损伤过程进行分析;采用每一加载循环内材料耗散能变化比曲线跃变点进行材料疲劳损伤失效判定,并建立了包含耗散能变化比稳定值、材料组成体积参数等多因素在内的材料疲劳寿命预估模型。研究结果表明:应变控制模式下达到疲劳破坏标准时,高黏改性排水沥青混合料的劲度模量衰减仍处于平稳发展阶段,以此作为该材料疲劳失效判据并不恰当;传统累积耗散能与疲劳寿命存在良好的相关性,但低应变水平下稍有离散,且无法反映损伤过程的能量变化情况;而耗散能变化比曲线能够较为清晰地反映出材料在疲劳重复加载中的三阶段损伤过程,耗散能变化比稳定阶段表明整个损伤过程能量转化中材料自身损伤所需能量存在一固定比例,耗散能变化比稳定值表征了材料稳定的抵抗疲劳损伤的能力,并与材料疲劳寿命具有良好的幂函数关系,所建立的疲劳寿命预估模型能反映出材料疲劳损伤的本质;材料寿命预估模型拟合结果具有较高的拟合优度。

• 单位
  重庆交通大学; 云南省公路科学技术研究院; 土木工程学院; 云南省交通规划设计研究院