瀝青混合料強(qiáng)度理論與應(yīng)用研究.pdf

1、瀝青路面是我國高等級(jí)公路的主要路面型式，瀝青路面強(qiáng)度的高低直接影響公路的運(yùn)營能力和安全舒適性，因此，如何保證或提高瀝青混合料的強(qiáng)度至關(guān)重要。 實(shí)踐中，瀝青路面結(jié)構(gòu)中瀝青混合料的真實(shí)受力狀況為三向應(yīng)力狀態(tài)，而Mohr-Coulomb強(qiáng)度理論及其相應(yīng)的閉式三軸試驗(yàn)都未考慮中間主應(yīng)力對(duì)強(qiáng)度的影響，其表現(xiàn)的應(yīng)力狀態(tài)與路面結(jié)構(gòu)中瀝青混合料的真實(shí)受力狀態(tài)不符。 以往瀝青混合料研究對(duì)中間主應(yīng)力分析較少，尤其未提及對(duì)瀝青混合料強(qiáng)度的貢獻(xiàn)

2、。因此，有必要研究中間主應(yīng)力對(duì)瀝青混合料強(qiáng)度的影響。 在國內(nèi)外研究成果基礎(chǔ)上，對(duì)瀝青混合料的中間主應(yīng)力效應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)研究。研究表明，瀝青混合料強(qiáng)度隨中間主應(yīng)力的增大而增大。在考慮各因素交互作用的條件下，正溫、零和負(fù)溫的正交試驗(yàn)顯著性分析得出：中間主應(yīng)力對(duì)瀝青混合料的強(qiáng)度有顯著影響。 因此，對(duì)瀝青混合料強(qiáng)度研究而言，瀝青混合料的中間主應(yīng)力效應(yīng)不可忽視。雙剪強(qiáng)度理論能考慮中間主應(yīng)力對(duì)材料強(qiáng)度的影響，因此，可選擇雙剪強(qiáng)度理論分析

3、瀝青混合料的強(qiáng)度。 針對(duì)瀝青混合料中間主應(yīng)力效應(yīng)試驗(yàn)研究的特點(diǎn)，自行設(shè)計(jì)制作了平面應(yīng)變?cè)囼?yàn)裝置，確定了瀝青混合料試件的形狀和尺寸、試件的成型方法、試驗(yàn)溫度及加載速率。對(duì)不同試驗(yàn)條件下的瀝青混合料破壞試件進(jìn)行對(duì)比分析。 通過回歸分析得到中間主應(yīng)力方向有側(cè)限，加載速率2mm/min時(shí)，溫度與強(qiáng)度的關(guān)系；通過回歸分析得到中間主應(yīng)力方向有側(cè)限時(shí)，-10℃變化到25℃時(shí)一組溫度下的加載速率與強(qiáng)度的關(guān)系。 對(duì)不同溫度、不同加

4、載速率下應(yīng)力應(yīng)變曲線進(jìn)行回歸分析，得到中間主應(yīng)力方向有側(cè)限，加載速率2mm/min時(shí)，不同溫度下應(yīng)力應(yīng)變曲線的表達(dá)式。確定了應(yīng)力應(yīng)變曲線的兩種典型型式。提出了確定瀝青混合料彈性極限的具體方法。 雙剪強(qiáng)度理論的屈服準(zhǔn)則可以對(duì)應(yīng)于剛性基層瀝青路面面層的剪切破壞模式，可將其應(yīng)用于瀝青路面面層厚度計(jì)算中。 基于數(shù)值計(jì)算，建立剛性基層縮縫處瀝青路面結(jié)構(gòu)的三維有限元模型，分析剛性基層縮縫處瀝青面層的中間主應(yīng)力以及與之有關(guān)的正應(yīng)力σ1