设半柔性再生面层的路面结构疲劳特性研究

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1、交通运输部公路科学研究院学术委员会第一届青年专家委员会·学术论文集设半柔性再生面层的路面结构疲劳特性研究刘振清，郭银涛，弋晓明，王松根(交通运输部公路科学研究院中公高科(北京)养护科技有限公司，北京100088)摘要：采用损伤一断裂力学原理及方法，分析了半柔性再生面层矩形截面梁的疲劳特性，分别推导出矩形截面梁宏观裂纹出现前疲劳损伤和出现后疲劳断裂的寿命预估模型，并根据矩形截面梁的三点弯曲疲劳试验，确定了疲劳寿命预估模型中的参数，利用数学解耦方法提出半柔性再生面层矩形截面梁的疲劳寿命预估公式。通过实例分析表明，损伤一断裂力学原理及方法

2、可用于分析设半柔性再生面层的路面结构疲劳特性，其疲劳寿命预测结果符合实际，得出半柔性再生面层具有抑制旧基层裂缝的反射和良好的疲劳性能。关键词：半柔性再生面层；路面结构；矩形截面梁；损伤：断裂；疲劳特性；解耦方法中图分类号：U416．26文献标识码：AResearchontheFatigueCharacteristicofPavementStructurewithSemi--flexibleRecyclingSurfacingLIUZhen·-qingGUOYin·-taoYIXiao-mingWANGSong-·gen(Resear

3、chInstituteofHighway,MinistryofTransports，Beijing100088，China)Abstract：Thefatiguecharacteristicoftherectanglesectionbeamwithsemi—flexiblerecyclingsurfacingisanalyzedbydamageandfracturemechanicsprincipleandmethod．Thefatiguelifepredictingmodelsareproposedfortherectangles

4、ectionbeamwithsemi-flexiblerecyclingsurfacingbothfatiguedamageprocessbeforemacro—cracksandfatiguefractureprocessaftermacro—cracks．Accordingtotherectanglebeamthree—pointbendingfatiguetest，theparametersoffatiguelifepredictingmodelhavebeendetermined．Thefatiguelifepredicti

5、ngformulaoftherectanglesectionbeamwithsemi-flexiblerecyclingsurfacingisproposedbyusingmathematicaldecouplingmethod．Byexampleanalysis，resultshowsthatthedamageandfracturemechanicsprincipleandmethodcanbeappliedtoanalyzethefatiguecharacteristicofpavementstructurewithsemi—f

6、lexiblerecyclingsurfacing，anditspredictingresultofthefatiguelifeisprecise．Furthermore，resultshowsthatthesemi—flexiblerecyclingsurfacinghavebettercrack—resistancefatigue—resistanceperformance．Keywords：semi—flexiblerecyclingsurfacing；pavementstructure；rectangularsectionb

7、eam；damagemechanics；fracturemechanics；fatiguecharacteristic；decouplingmethodCLCnumber：U416．26Documentcode：A1引言沥青路面结构的疲劳破坏机理极其复杂，影响疲劳寿命的因素众多，且诸因素之间相互58交通运输部公路科学研究院学术委员会第一届青年专家委员会·学术论文集作用，故一直是沥青路面设计理论中的最重要的研究课题之一。路面结构的疲劳寿命通常可以分为裂纹起始寿命和裂缝扩展寿命两个部分。设半柔性再生面层的路面结构疲劳是一个长期损伤累积产

8、生疲劳裂纹和裂纹扩展断裂破坏的过程，在这个过程中，半柔性再生面层材料特性、交通荷载及环境条件等因素都影响着路面结构的疲劳寿命。半柔性再生面层铺筑后，在外界作用下路面结构变形发生连续变化，期间路面结构层内部的微观损伤不断地发生相应的改变