基于加速加载试验的沥青混合料疲劳损伤特性研究

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1、学校代号10536学号12101040065分类号U416密级公开硕士学位论文基于加速加载试验的沥青混合料疲劳损伤特性研究学位申请人姓名陈杰所在学院交通运输工程学院指导教师郑健龙教授/吕松涛副教授学科专业交通运输工程（道路与铁道工程）研究方向道路结构设计理论与新材料论文提交日期2015年4月学校代号：10536学号：12101040065密级：公开长沙理工大学硕士学位论文基于加速加载试验的沥青混合料疲劳损伤特性研究学位申请人姓名陈杰指导教师郑健龙教授/吕松涛副教授所在学院交通运输工程学院专业名称交通运输工程（道路与铁道工程）论文提交日期2015年4月论文答

2、辩日期2015年5月答辩委员会主席龚先兵教授级高工ResearchonFatigueDamageCharacteristicofAsphaltMixtureBasedonAcceleratedLoadingTestbyCHENJIEB.E.(ChangshaUniversityofScience&Technology)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinDisciplineRoadandRailwayEngi

3、neeringinChangshaUniversityofScience&TechnologySupervisorProfessorZhenJianlongApril,2015长沙理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：如中丰主月日学位论文版权使用授枚书本学位

4、论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部鬥或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可将本学位论文的全部或部分內容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。本学位论文属于’１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保密垃１‘‘’’（请在［＾上相应方框内打Ｖ）作者签名Ｉ主：日期如年月日３＾导师签名日期？

5、＾月之３；日在＾摘要沥青路面是我国高等级公路的主要路面结构型式，疲劳裂缝是沥青路面普遍出现的主要破坏形式之一。对沥青混合料的疲劳性能进行研究，可以让我们了解和掌握沥青混合料的力学性能、疲劳损伤规律，进而改善沥青混合料的疲劳特性，提高路面的使用性能和使用寿命。国内外已有广大学者和科研人员对沥青混合料的疲劳性能进行了深入的研究，以室内试件疲劳试验为主，如拉-压疲劳试验、弯曲疲劳试验、间接拉伸疲劳试验等，这些疲劳试验方法都具有一定的局限性，不能较好的模拟实际路面的工作状态，对于评价沥青混合料的疲劳性能会有一定的偏差。因此，本文将借助小型加速加载试验设备，通

6、过测试不同加载次数下试件的抗压回弹模量，建立沥青混合料的刚度衰变方程，从而揭示沥青混合料的疲劳损伤规律。从损伤力学的基本理论出发，定义模量的衰减为疲劳损伤变量，由此推导得到刚度衰变方程；过对六种不同级配类型的沥青混合料进行加速加载试验，通过软件以此方程对加速加载试验数据进行拟合，并得到了模型参数，拟合结果均呈现出很好的相关性，从而建立了基于加速加载试验的沥青混合料刚度衰变方程。分析了沥青混合料疲劳过程中的损伤演化规律，即沥青混合料将经历迁移阶段—稳定阶段—加速阶段三个阶段的演变过程。提出以刚度衰减速率从稳定阶段进入疲劳破坏阶段达到的最大值作为疲劳失效判据，

7、并利用此疲劳失效判据得到的疲劳寿命与计算结果一致，验证了提出的疲劳失效判据的合理性。通过小型加速加载试验与传统的室内试件疲劳试验进行对比，体现出小型加速加载试验对于研究沥青混合料疲劳性能的科学性与合理性，研究成果可以为沥青混合料的疲劳寿命预估和沥青混合料疲劳损伤特性研究提供理论参考，对于改善沥青路面的设计方法、提高沥青路面的耐久性具有重要的参考价值。关键词：沥青混合料；疲劳损伤规律；加速加载；回弹模量；刚度衰变方程IABSTRACTAsphaltpavementisthemainpavementtypeofhigh-gradehighway.Fatigue

8、crackingisoneofmaindestructionfor