考慮界面影響的瀝青混凝土粘彈性細(xì)觀力學(xué)模型.pdf

1、瀝青混凝土是一種由瀝青膠漿和集料等組成典型的顆粒增強(qiáng)粘彈性復(fù)合材料，通常表現(xiàn)出十分復(fù)雜的力學(xué)行為，尤其是明顯的與時(shí)間有關(guān)的粘彈性行為。復(fù)合材料細(xì)觀力學(xué)理論為分析復(fù)合材料各組成材料在整體結(jié)構(gòu)中所發(fā)揮的作用提供了一種有效的研究方法。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外研究者已經(jīng)利用細(xì)觀力學(xué)模型針對(duì)瀝青混凝土的力學(xué)性能做了很多研究工作。這些細(xì)觀力學(xué)模型通常假設(shè)集料顆粒與瀝青膠漿完美黏結(jié)。然而，由于表面化學(xué)反應(yīng)、生產(chǎn)工藝等原因不完美界面總是存在于顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料中，

2、弱界面對(duì)復(fù)合材料的損傷機(jī)理和力學(xué)性能有顯著影響。因此，完美界面的假設(shè)難以真實(shí)反映界面區(qū)的力學(xué)行為和物理本質(zhì)。
　　本研究的主要目的是建立考慮界面影響的瀝青混凝土粘彈性細(xì)觀力學(xué)模型，并研究界面狀態(tài)對(duì)瀝青混凝土粘彈性性能的作用機(jī)理。主要內(nèi)容有:1）建立兩種考慮界面影響的細(xì)觀力學(xué)蠕變模型來(lái)描述瀝青混凝土的蠕變行為;2）構(gòu)建具有弱界面的瀝青混凝土動(dòng)態(tài)模量預(yù)測(cè)模型;3）利用上述三種模型研究集料顆粒與瀝青膠漿之間界面狀態(tài)對(duì)瀝青混凝土粘彈性性能

3、的作用機(jī)理。
　　首先，引入線性彈簧層界面模型和界面相模型來(lái)描述集料與瀝青膠漿之間的界面狀態(tài)，然后采用改進(jìn)的Mori-Tanaka方法，建立考慮界面影響的瀝青混凝土細(xì)觀力學(xué)彈性模型，最后基于彈性-粘彈性對(duì)應(yīng)原理，得到考慮界面影響的瀝青混凝土粘彈性性能預(yù)測(cè)模型。預(yù)測(cè)值與試驗(yàn)值的對(duì)比結(jié)果表明，模型能夠較好的預(yù)測(cè)瀝青混凝土的粘彈性力學(xué)行為。通過(guò)研究界面狀態(tài)對(duì)瀝青混凝土粘彈性性能的作用機(jī)理發(fā)現(xiàn)，界面狀態(tài)對(duì)瀝青混凝土的粘彈性力學(xué)性能有顯著影