三轴重复荷载作用下沥青混合料永久变形研究

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1、分类号:U416.21710710-2013521165专业硕士学位论文三轴重复荷载作用下沥青混合料永久变形研究姜利民导师姓名职称彭波教授申请学位类别硕士专业学位类别工程硕士及领域名称交通运输工程论文提交日期2017年4月26日论文答辩日期2017年6月10日学位授予单位长安大学StudyonPermanentDeformationofAsphaltMixtureunderTriaxialRepetitiveLoadAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：

2、JiangLiMinSupervisor：Prof.PengBoChang’anUniversity，Xi’an，China摘要随着我国高速公路建设的不断发展和交通量的不断增大，沥青路面的永久变形日益严重。沥青混合料的永久变形是我国高等级沥青路面的主要病害之一，特别是在高温多雨等恶劣气候和重载超载严重的地区，车辙现象以成为影响道路使用寿命的决定性因素之一。车辙现象不仅影响着沥青路面的使用寿命，同时还决定着沥青路面的路用性能、服务质量和交通安全。同时随着沥青路面的永久变形的不断积累，最终会造成路面结构的整体性

3、破坏，车辙的形成机理与环境温度、车辆荷载大小、轴载作用次数等多种因素有关。基于此，本文结合我国的道路交通的实际情况，在我国现有的试验条件水平上，提出基于三轴重复荷载试验，来评价沥青混合料抗车辙能力的方法，并对沥青路面车辙发展规律进行预估。本文在理论和试验的基础上，从两个方面对沥青混合料产生永久变形的产生机理和变化规律进行了分析研究。并通过三轴重复荷载试验模拟了沥青路面实际的受力情况，分别对AC-13、AC-16、AC-20和AC-25四种沥青混合料进行了试验分析。本研究通过改变沥青混合料的试验温度、偏应力等

4、条件得到不同类型沥青混合料永久变形的发展规律，并借助数学方法对预估方程进行插值拟合。主要研究成果如下：（1）通过相关理论推导，得到了修正后的伯格斯模型，并在三轴重复荷载试验条件下，推导除了沥青混合料的粘弹性力学模型表达式。（2）结合三轴重复荷载试验的试验结果，在修正后伯格斯模型的基础上，利用Origin8.5软件对三轴重复荷载试验粘弹性力学模型的试验数据进行拟合，得到了沥青混合料的力学模型拟合参数，并建立了不同类型沥青混合料在不同试验条件下永久变形的预估模型。（3）依据沥青混合料永久变形的预估模型，利用Or

5、igin8.5软件三维插值与拟合的功能，建立了不同温度和偏应力条件下沥青混合料“循环次数―偏应力―永久变形量”的三维曲面。通过该三维曲面可以进行插值分析，从而得到任意温度和偏应力水平下4种沥青混合料的永久变形。关键词：沥青路面；永久变形；力学模型；三轴重复荷载试验；预估模型IABSTRACTWiththecontinuousformationofChina'shighwaynetwork,thepermanentdeformationofasphaltpavementisbecomingmoreandmor

6、eserious.Thepermanentdeformationofasphaltmixtureisoneofthemajordiseasesofhighgradeasphaltpavement,especiallytheharshweatherconditionsandtherepeatedroleofvehicleloadmakesruthappenfrequently,affectingtheuseofasphaltpavementperformance,servicequalityandtraffi

7、csafety.Atthesametimewiththepermanentdeformationoftheaccumulation,itwillcauseseriousdamagetothepavementstructureultimately,anditsformationmechanismhasagreatrelationshipwithtemperature,vehicleload,axleloadandotherfactors.Basedonthisproblem,thispaperproposes

8、athree-axisrepeatedloadtesttoevaluatetheanti-permanentdeformationbehaviorofasphaltmixture,andestimateitspermanentdeformationconsideringtheactualsituationofourcountryandtheexistingtestconditionsinourcountry.In