含界面裂隙的瀝青混凝土路面疲勞壽命研究.pdf

1、傳統(tǒng)的路面設計中，通常假定瀝青路面各結構層之間完全連續(xù)接觸，然而，現(xiàn)投入使用的大量半剛性基層瀝青路面中，由于材料或者施工因素的影響，導致結構層間不連續(xù)狀態(tài)的產(chǎn)生，形成了層間界面裂隙。界面裂隙的存在，改變了路面結構在豎直方向上的連續(xù)狀態(tài)，并削弱結構的強度以及疲勞特性。本文以斷裂力學理論為基礎，采用試驗研究與數(shù)值模擬相結合的方法，研究界面裂隙對路面結構疲勞壽命的影響。
　　論文對基層與面層材料進行斷裂韌性測試。通過三點彎曲斷裂試驗可知

2、，斷裂韌度KIC不會因為測量方法和試件尺寸的改變而改變，同時驗證了柔度標定法測量應力強度因子的可行性。
　　論文通過含有預制界面裂隙的水泥穩(wěn)定碎石-瀝青混凝土小梁的三點彎曲疲勞試驗，分析小梁的疲勞破壞特征，研究了三點彎曲小梁的疲勞壽命與疲勞斷裂路徑。試驗結果表明:界面裂隙在一定程度上降低了結構的強度與疲勞壽命，而且隨著裂隙長度的增加，這種效果越加明顯;應力比的越大，起裂出現(xiàn)的位置越靠近中間部位，裂縫的延伸方向越垂直上下表面，裂縫的

3、曲折發(fā)展越少。
　　論文采用線彈性斷裂力學與有限元軟件ANSYS相結合的方法，分析在荷載作用下，界面裂隙尖端的應力強度因子變化規(guī)律，并計算不同初始長度裂隙的擴展壽命。結果表明:隨著裂隙的不斷擴展，張拉應力強度因子K(Ⅰ)不斷增大，剪切應力強度因子K(Ⅱ)不斷減小，等效應力強度因子呈線性關系增大，裂隙尖端呈現(xiàn)張開型和剪切型共同作用的復合型擴展模式;按照Paris公式計算得到在相同擴展長度下，裂隙的疲勞擴展壽命隨著初始長度的不斷增大而