半剛性基層瀝青路面結構疲勞壽命研究.pdf

1、開裂是路面病害中常見的一個問題。半剛性基層由于具有一定的剛性，在荷載溫度水等實際條件的作用下，容易造成開裂損壞，并反射引起路面面層開裂，從而導致整個路面結構的損壞。
　　 現(xiàn)今測定半剛性基層的疲勞壽命，通常是在試驗室中進行小梁加載來獲得。由于路面基層整體結構承受的荷載模式以及其他各種環(huán)境的作用的特殊性，用小梁加載試驗來獲得的半剛性基層的疲勞壽命，并不能很好的表征半剛性基層結構的疲勞性能。
　　 本文從斷裂力學出發(fā)，依據(jù)調

2、查到的不同開裂程度下半剛性基層的實際狀況，在有限元軟件ANSYS中建立了路面整體結構層體系的三維有限元模型，計算得到了半剛性基層裂縫尖端處的應力強度因子，并借鑒斷裂力學中的Paris公式，來求得半剛性基層結構的疲勞壽命。半剛性基層結構疲勞壽命表征了路面整體情況下半剛性基層的結構疲勞特性，因此應比小梁加載試驗所得到的疲勞壽命要更貼合實際。
　　 分析結果表明：基層開裂的裂縫尖端相比無裂縫的基層存在著很大的應力突變值，應用應力強度因

3、子的值可以表示基層裂縫尖端應力集中的程度。無論是荷載單獨作用還是荷載和溫度的耦合作用，應力強度因子基本上是隨著裂縫長度的增加而逐漸增大的，在裂縫長為1～2cm時應力強度因子有著迅速增加，在2cm處出現(xiàn)波峰，而在2cm后應力強度因子隨裂縫長度的增長而趨于平緩。而隨著基層模量的增大，應力強度因子也會隨之增大。但荷載單獨作用時其增大趨勢逐漸變緩，而加入溫度場后，荷載和溫度共同作用下應力強度因子隨基層模量的增長趨勢逐漸加劇。
　　 半剛