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建筑材料学报 2008年第3期11卷 292-298页

作者：侯航舰胡霞光同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海200092

为了深层揭示沥青玛蹄脂的粘弹性特性,采用burgers粘弹性模型作为粘弹性力学行为的数学描述,通过沥青玛蹄脂静态剪切蠕变试验,研究了温度对沥青玛蹄脂粘弹性特性的影响.结果表明:burgers粘弹性模型四参数随温度升高呈负指数递减;沥青玛... 详细信息

为了深层揭示沥青玛蹄脂的粘弹性特性,采用burgers粘弹性模型作为粘弹性力学行为的数学描述,通过沥青玛蹄脂静态剪切蠕变试验,研究了温度对沥青玛蹄脂粘弹性特性的影响.结果表明:burgers粘弹性模型四参数随温度升高呈负指数递减;沥青玛蹄脂蠕变柔度随温度升高呈正指数增加;沥青玛蹄脂的瞬时弹性随温度升高而递减;粘性流动随温度升高而递增;延迟弹性在蠕变初期随着温度升高先增加后减小,在蠕变中、后期随着温度升高而递减;沥青玛蹄脂的粘流动性弹比随温度升高呈正指数增加,在高温区其粘性远远大于弹性,沥青玛蹄脂表现为粘性.

关键词：沥青玛蹄脂 burgers粘弹性模型粘弹性剪切蠕变

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高温重载下沥青混合料高温稳定性能研究及应用

高温重载下沥青混合料高温稳定性能研究及应用

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作者：朱逸凡东南大学

学位级别：硕士

城市道路的发展带动着交通流量不断增加,渠化交通效应愈发明显,沥青路面车辙病害已成为一个不可回避的问题。由于城市道路的特殊性,其病害现象较普通路段更易出现且更为严重:城市道路交通复杂,平面交叉口众多,受重载、超载及低速行车等... 详细信息

城市道路的发展带动着交通流量不断增加,渠化交通效应愈发明显,沥青路面车辙病害已成为一个不可回避的问题。由于城市道路的特殊性,其病害现象较普通路段更易出现且更为严重:城市道路交通复杂,平面交叉口众多,受重载、超载及低速行车等诸多不利因素影响,车辙病害大量出现,当持续高温时,车辙形成和发展快,严重影响行车安全,亟需对沥青路面车辙病害的影响因素与优化措施进行研究。以昆山地区城市道路车辙病害为例,依据现场调研以及对芯样结果的分析,发现沥青混合料的级配以及集料颗粒球形度的不足是导致车辙病害的重要原因,首先从级配与集料颗粒球形度两个角度进行分析,考虑到骨架结构效应的影响,针对上面层的高温性能,选用SMA-13与SUP-13两种级配进行研究,对级配中值曲线进行上下浮动,得到三组粗集料含量不同的级配,每组级配选用两种不同球形度的集料进行分析,并利用XrayCT扫描技术对两种集料进行形貌特征分析,并将集料的球形度与沥青混合料的骨架结构建立关联。其次,为研究级配与集料球形度对混合料路用性能的影响,分别对设计的12组沥青混合料进行单轴贯入试验以及车辙试验,依据试验结果,分析级配与集料球形度对各自对混合料抗剪高温性能的敏感程度,试验结果表明,两种级配均具有较好的抗剪性能,且集料球形度对沥青混合料高温性能的影响显著。再次,为研究沥青路面的剪切流变行为,对抗剪高温性能最佳的两种级配,分别选用两种集料进行单轴动态蠕变试验,分析了4组混合料在荷载作用下产生的永久应变;并利用试验数据,结合burgers模型,利用ABAQUS有限元软件对不同荷载作用下四种不同表面层的路面结构产生的永久变形规律进行分析。最后,以提高昆山地区沥青路面抗车辙性能为目标,结合室内试验与有限元计算的数据成果,对上面层沥青混合料的高温性能通过添加抗车辙剂的方式进行优化,并对中下面层沥青混合料进行级配设计并作出相应高温性能提高措施,以及对耐高温沥青路面复合结构进行了研究与优化,并针对昆山地区车辙路面提出了相应防治措施,最后应用到具体的道路中进行验证。

关键词：高温重载沥青路面集料球形度车辙 burgers粘弹性模型

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基于有限元法的沥青路面车辙分析

基于有限元法的沥青路面车辙分析

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作者：骆妍石家庄铁道大学

学位级别：硕士

沥青路面车辙是我国高等级公路的主要病害之一,车辙严重地影响路面使用性能和车辆的舒适性及安全性。避免车辙形成是路面设计的重要内容,传统的研究主要是利用层应变和粘弹性理论对车辙形成进行计算,往往忽略车辙形成过程中沥青材料塑... 详细信息

沥青路面车辙是我国高等级公路的主要病害之一,车辙严重地影响路面使用性能和车辆的舒适性及安全性。避免车辙形成是路面设计的重要内容,传统的研究主要是利用层应变和粘弹性理论对车辙形成进行计算,往往忽略车辙形成过程中沥青材料塑性变形的影响,造成与实际情况的误差。所以,利用非线性的粘弹塑性本构模型分析沥青路面车辙形成十分有必要。本文针对河北省某高速公路试验路段,利用ABAQUS有限元软件对沥青路面车辙形成过程进行了模拟、分析和计算。主要研究内容如下:(1)叙述了沥青路面车辙的破坏类型和产生的机理。分析了沥青混合料现有力学模型的优缺点,取其中既能描述沥青混合料变形特征,又能方便测定其参数并进行数值计算的具有代表性的两种沥青混合料的本构模型进行计算。(2)利用有限元软件ABAQUS建立路面模型,对车辙的形成进行仿真和模拟。介绍沥青路面车辙的计算原理,包括有限元方程的建立和对于非线性的本构模型方程组的求解。进而分析了沥青路面永久性变形的形成。(3)利用burgers粘弹性本构模型对沥青路面车辙进行计算。根据蠕变试验的结果,分析确定了burgers模型的参数,将得到的粘弹性参数通过计算变为Prony级数,通过ABAQUS有限元软件对沥青路面车辙进行了模拟,分析了在循环荷载作用下,路面形成永久性变形的过程。同时,研究了温度、超载对沥青路面车辙形成的影响。(4)利用粘弹塑性本构模型对沥青路面车辙进行计算。利用蠕变试验和单轴压缩试验所得到的数据,来定义路面面层的粘弹塑性,将路面其他各结构层均看作为弹性。利用ABAQUS软件对路面结构进行模拟,分析了沥青路面车辙形成的过程,同时研究了温度、超载对沥青路面车辙变形的影响,并将burgers模型和粘弹塑性本构模型的计算结果进行了对比。

关键词：沥青路面车辙有限元法 burgers粘弹性模型粘弹塑性模型

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