三种不同钢桥面铺装材料的疲劳特性分析.pdf

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1、第４１卷，第３期公路工程Ｖｏｌ．４１，Ｎｏ．３２０１６年６月ＨｉｇｈｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＪｕｎ．，２０１６三种不同钢桥面铺装材料的疲劳特性分析１，２２２２王民，周启伟，胡德勇，尚飞（１．重庆交通大学，重庆４０００７４；２．重庆市智翔铺道技术工程有限公司，重庆４０１３３６）［摘要］通过应变控制模式下的４点弯曲疲劳试验方法分析了３种不同钢桥面铺装材料的疲劳性能。通过分析不同应变水平下３种不同沥青混合料劲度模量、滞后角与疲劳的关系；得出在３种不同的钢桥面铺装材料，其初始劲度模量越小，疲劳性能越优；同一应变水平下，滞后

2、角大小顺序分别为ＳＭＡ１０＞ＧＡ１０＞ＥＡ１０，且滞后角越大，疲劳性能越优，同一材料，疲劳寿命随着应变水平的增加而减少，且疲劳寿命依次为ＳＭＡ１０＞ＧＡ１０＞ＥＡ１０。［关键词］钢桥面铺装材料；初始劲度模量；滞后角；疲劳性能；应变水平［中图分类号］Ｕ４４３．３３［文献标识码］Ａ［文章编号］１６７４—０６１０（２０１６）０３—００４０—０３ＲｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＦａｔｉｇｕｅＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＴｈｒｅｅＫｉｎｄｓｏｆＳｔｅｅｌＢｒｉｄｇｅＤｅｃｋＰａｖｅｍｅｎｔＭａｔｅｒｉａｌ１，２２２２ＷＡＮＧＭｉｎ，ＺＨＯ

3、ＵＱｉｗｅｉ，ＨＵＤｅｙｏｎｇ，ＳＨＥＮＡＧＦｅｉ（１．ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ．Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００７４，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＺｈｉｘｉａｎｇＰａｖｉｎｇＴｅｃｈ﹣ｎｏｌｏｇｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０１３３６，Ｃｈｉｎａ）［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｆｏｕｒ﹣ｐｏｉｎｔｂｅｎｄｉｎｇｆａｔｉｇｕｅｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄｉｎｓｔｒａｉｎ﹣ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｍｏｄｅｉｓｕｓｅｄｔｏｒｅｓｅａｒｃｈｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉ

4、ｃｏｆｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓｏｆｓｔｅｅｌｂｒｉｄｇｅｐａｖｅｍｅｎｔｍａｔｅｒｉａｌ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｂｙａｎａｌｙｓｉｓｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｓｔｉｆｆｎｅｓｓｍｏｄｕｌｕｓ，ｌａｇＡｎｇｌｅａｎｄｆａｔｉｇｕｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓｏｆａｓ﹣ｐｈａｌｔｍｉｘｔｕｒｅｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔｒａｉｎｌｅｖｅｌｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｍｉｘｔｕｒｅｗｉｔｈｓｍａｌｌｉｎｉｔｉａｌｓｔｉｆｆｎｅｓｓｍｏｄｕｌｕｓｈａｓ

5、ｂｅｔｔｅｒｆａｔｉｇｕｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｕｎｄｅｒｔｈｅｓａｍｅｓｔｒａｉｎｌｅｖｅｌ，ｔｈｅｏｒｄｅｒｏｆｌａｇａｎｇｌｅｉｓＳＭＡ１０＞ＧＡ１０＞ＥＡ１０ａｎｄｔｈｅｍｉｘｔｕｒｅｗｉｔｈｂｉｇｌａｇａｎｇｌｅｈａｓｂｅｔｔｅｒｆａｔｉｇｕｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｆｏｒｔｈｅｓａｍｅｍａｔｅｒｉａｌ，ｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｓｔｒａｉｎｌｅｖｅｌａｎｄｔｈｅｏｒｄｅｒｏｆｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅｉｓＳＭＡ１０＞ＧＡ１０＞ＥＡ１０．［Ｋｅｙｗｏｒ

6、ｄｓ］ｓｔｅｅｌｂｒｉｄｇｅｄｅｃｋｐａｖｅｍｅｎｔｍａｔｅｒｉａｌ；ｉｎｉｔｉａｌｓｔｉｆｆｎｅｓｓｍｏｄｕｌｕｓ；ｌａｇａｎｇｌｅ；ｆａｔｉｇｕｅｐｅｒ﹣ｆｏｒｍａｎｃｅ；ｓｔｒａｉｎｌｅｖｅｌ桥面铺装体系服役期的主要因素。因此，当前的桥０前言面铺装工程对铺装层材料的强度、柔韧性、高温稳定［６－９］钢箱梁桥面系铺装层的疲劳问题一直是钢桥桥性和疲劳耐久性均有更高要求。本文旨在基于面铺装领域研究的热点问题和亟待解决的工程难疲劳损伤力学的基础上，通过室内疲劳试验，对比３题。目前国内外钢桥面铺装层主要采用３种材料：种不同铺

7、装材料的疲劳损伤特性，为今后钢桥面铺①浇筑式沥青混凝土；②聚合物改性沥青ＳＭＡ；③装层的合理设计提供一点理论指导和数据依据。［１－５］环氧沥青混凝土。由于受交通荷载、风载、气候１疲劳试验方案条件及温度变化等因素的影响，３种不同类型的材料在其服役过程中均出现了不同程度的早期病害，１．１疲劳试验模式的选择如疲劳，车辙，开裂等，其中疲劳破坏是直接降低钢沥青混合料在荷载重复作用下呈现强度衰减是［收稿日期］２０１５—０１—２２［基金项目］重庆市科学技术委员会基础与前沿研究计划项目（ｃｓｔｃ２０１３ｊｃｙｊＡ１４４２）；重庆市应用

8、开发（重点）项目（ｃｓｔｃ２０１３ｙｙｋｆ３００１）；国家山区公路工程技术研究中心开放基金（ｇｓｇｚｊ－２０１２－０９）［作者简介］王民（１９７９—），陕西宝鸡人，高级工程师，博士研究生，主要从事沥青路面结构与材料研究，Ｅ﹣ｍａｉｌ：ｐａｎｄａ９４９６＠１６３．ｃｏｍ，ｔｅｌ：１８００８３７８２６８第３期王民，等：三种不同钢桥面铺