随着我国经济的发展,货物运输量加大,要求路面结构具有更好的路用性能。目前我国沥青路面早期损害严重,尤其路面裂纹严重的影响路面的使用寿命,因此研究裂纹的扩展具有重大的工程意义。为了提高沥青混合料的路用性能,在沥青混合料中添加矿物玄武岩纤维。矿物玄武岩纤维的形态主要有两种,一种是短切的玄武岩纤维,另一种是棉絮状的玄武岩纤维。本论文分别配制了掺量为0.2%的两种不同形态的玄武岩纤维沥青混合料。目前大量的研究主要是针对水泥混凝土和沥青混凝土的试验研究,由于添加玄武岩矿物纤维的沥青混合料具有良好的抗车辙、抗疲劳等路用性能,而目前对玄武岩纤维沥青混合料的研究有限,需要进一步进行研究。本论文是针对掺加玄武岩纤维的沥青混合料进行研究。以往的仿真研究主要是针对小梁试件单裂纹的扩展研究,本论文则是对对称裂纹的多裂纹进行研究。实际当中的沥青混合料存在大量的空隙,孔洞和裂纹,所以对多裂纹进行模拟更加符合实际情况,找出实际当中的裂纹扩展规律。路面体结构的裂纹扩展研究有限,本论文对路面体的裂纹扩展进行研究。本课题主要从以下几方面进行了研究：(1)本论文对沥青混合料小梁进行了抗弯强度试验,通过对比分析,讨论了无纤维与掺加纤维以及纤维形态对抗弯强度的影响。试验结果表明掺加了纤维的沥青混合料的抗弯拉强度明显提高。同时探讨了纤维增强增韧,以及提高疲劳耐久性的机理。(2)对掺加纤维的沥青混合料试件进行了蠕变试验并对其试验曲线进行拟合,求出了相应的粘弹性参数。并对纤维沥青混合料进行了断裂能试验,小梁试件底部预制6mm的切口,通过三点弯曲试验测定中点加载的力和裂纹尖端张开位移,求出断裂能。试验表明掺加了纤维的沥青混合料的断裂能明显的提高。通过对小梁试件的裂纹走势分析,可以看出裂纹是曲折的向上扩展的,穿过骨料之间的间隙,表现出明显的I型裂纹扩展。(3)本论文应用扩展有限元法(xfem)基本理论,利用ABAQUS软件,对掺加玄武岩的矿物纤维沥青混合料三点弯曲的裂纹扩展进行模拟。对多裂纹进行模拟找出裂纹之间的相互影响规律,对于防止裂纹的扩展具有指导作用。探讨了对称裂纹相距不同距离时对裂纹扩展的影响。同时对路面体结构的中央裂纹与单侧移动裂纹进行了分析。当对称裂纹之间的距离很小时,对裂纹扩展有一定的影响；当裂纹之间的距离较大时裂纹之间的相互干涉减弱甚至消失,可以导致裂纹扩展直到试件断裂；当裂纹之间的距离进一步增大时,由于裂纹位置所承受的弯矩进一步减小,裂纹扩展长度再次变短。路面结构的反射裂纹处于车辆荷载的正下方时,裂纹容易扩展,路面损害越严重。当裂纹偏移车辆荷载的距离越大,受车辆荷载作用区域的影响越小,裂纹越不容易扩展,这是由于所受的弯矩在相应减小的缘故。