论文部分内容阅读
车辙是沥青路面的主要病害之一,其产生于沥青混合料承受车辆荷载作用所累积的永久变形,因此准确评价沥青混合料抵抗永久变形的能力对预防车辙病害具有十分重要的意义。目前,沥青混合料抵抗永久变形能力的研究主要从评价指标和力学模型两方面展开,然而在评价指标研究方面现有研究存在流变次数计算不准确的问题,在力学模型研究方面现有研究存在黏弹性参数主曲线不满足线性黏弹性理论、黏塑性模型参数求解忽略参数物理意义等问题。本文针对上述不足展开研究并取得如下研究成果:（1）采用流变次数作为沥青混合料抵抗永久变形能力的评价指标;根据沥青混合料永久变形曲线的凹凸特性提出了两步割线斜率法用于准确计算沥青混合料在某一试验条件下第二阶段起始点和第三阶段起始点（即流变次数）;计算结果表明第二阶段永久变形增长率与流变次数存在唯一对应关系且这一关系与沥青混合料类型、荷载、试验温度均无关。（2）绘制频率域黏弹性参数主曲线作为研究沥青混合料黏塑性模型的第一步;根据动态模量和相位角之间的近似Kramers-Kronig关系以及存储模量和损失模量之间的近似Kramers-Kronig关系提出了两种方法分别建立各黏弹性参数的主曲线模型,并在保证各主曲线模型具有相同移位因子的前提下绘制了满足线性黏弹性理论的各黏弹性参数主曲线;两种方法的对比结果表明这两种方法均可用于准确绘制满足线性黏弹性理论的频率域黏弹性参数主曲线。（3）绘制时间域黏弹性参数主曲线作为研究沥青混合料黏塑性模型的第二步;在绘制满足线性黏弹性理论的存储模量和损失模量主曲线的基础上,首先推导了对应于存储模量主曲线模型的连续松弛时间谱模型,并根据松弛模量和连续松弛时间谱的积分关系绘制了松弛模量主曲线;然后根据连续延迟时间谱和连续松弛时间谱的积分关系建立了连续延迟时间谱数值模型,并进一步根据蠕变柔量和连续延迟时间谱的积分关系绘制了蠕变柔量主曲线;松弛模量和蠕变柔量主曲线在全时间范围内的精确性均得到了验证。（4）分离黏塑性应变求解黏塑性模型参数作为研究沥青混合料黏塑性模型的第三步;基于黏塑性模型各参数的物理意义设计了试验方案,采用集料骨架成像系统进行沥青混合料试件侧面扫描试验以及采用材料试验机进行多重应力蠕变恢复试验、小应力水平的蠕变恢复试验求解非线性参数g0、g2和五个黏塑性模型参数α、β、κ0、1κ、κ2;最后进行蠕变试验根据蠕变柔量主曲线和非线性参数分离黏塑性应变,并基于黏塑性应变求解剩余的两个黏塑性模型参数Γ和N。