疲勞開裂是瀝青路面主要的損傷形式之一,而疲勞造成的開裂一般產(chǎn)生在瀝青與集料界面之間或?yàn)r青自身,因此研究瀝青抵抗疲勞開裂的能力對(duì)預(yù)測瀝青路面的疲勞壽命有一定幫助。瀝青自愈合特性說明疲勞研究需考慮含間歇愈合帶來的強(qiáng)度恢復(fù)。分析對(duì)比現(xiàn)有疲勞壽命評(píng)價(jià)方法、研究疲勞性能影響因素、合理評(píng)價(jià)瀝青自愈合能力和分析影響自愈合的因素,建立自愈合特性與疲勞性能的聯(lián)系,對(duì)有效對(duì)比瀝青的疲勞性能具有重要的研究意義。本文通過動(dòng)態(tài)剪切流變儀對(duì)瀝青進(jìn)行疲勞和自愈合試驗(yàn)研究,對(duì)疲勞壽命評(píng)價(jià)方法的優(yōu)缺點(diǎn)和適用性進(jìn)行總結(jié),對(duì)4種瀝青的不同疲勞壽命進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)模量控制法確定的破壞準(zhǔn)則最低,通過擬合方程建立了各疲勞壽命之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,解決了各方法適用性受到試驗(yàn)條件限制的問題。研究了應(yīng)力水平、溫度頻率及加載模式對(duì)疲勞性能的影響規(guī)律,發(fā)現(xiàn)隨著應(yīng)力水平的增大,疲勞壽命逐漸下降,并且其變化規(guī)律可采用冪函數(shù)擬合預(yù)測;溫度的升高會(huì)降低瀝青的疲勞壽命,頻率的升高會(huì)提高瀝青的疲勞壽命。應(yīng)力和應(yīng)變控制模式下的疲勞損傷發(fā)展存在差異,同一應(yīng)力應(yīng)變對(duì)下,應(yīng)變模式下的疲勞壽命高于應(yīng)力模式。通過力學(xué)參數(shù)的變化情況發(fā)現(xiàn)損傷發(fā)展可以分為兩個(gè)階段:在第一階段兩種模式的疲勞發(fā)展一致,在第二階段疲勞發(fā)展產(chǎn)生差異,且隨著應(yīng)力應(yīng)變對(duì)的增大,損傷差異發(fā)生的越早。兩種模式下的累積耗散能可以采用二次多項(xiàng)式進(jìn)行擬合且關(guān)于線性關(guān)系式呈現(xiàn)對(duì)稱關(guān)系。針對(duì)現(xiàn)有自愈合評(píng)價(jià)指標(biāo)的不足,提出新的自愈合評(píng)價(jià)指標(biāo),使修正后的指標(biāo)更具物理意義,評(píng)價(jià)更為準(zhǔn)確。將宏觀指標(biāo)表征的評(píng)價(jià)指標(biāo)與理論計(jì)算的愈合指數(shù)對(duì)應(yīng),采用靜態(tài)愈合行為方程進(jìn)行擬合驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)兩者具有較好的擬合度。研究了間歇時(shí)間、損傷度和溫度對(duì)自愈合恢復(fù)情況的影響,隨著損傷度的增長,瀝青破壞越嚴(yán)重,恢復(fù)情況越差;間歇時(shí)間的增長可以有效提高愈合,但這種促進(jìn)效果會(huì)隨著時(shí)間的增長逐漸變緩;間歇期溫度的上升可以提高瀝青的自愈合效果,但對(duì)于不同瀝青的效果提升不一樣且不是毫無限制的提高。分析了自愈合特性對(duì)于疲勞性能的意義,總結(jié)出自愈合特性和疲勞性能的相關(guān)聯(lián)系,區(qū)分了自愈合恢復(fù)情況與自愈合速率。將瀝青自愈合恢復(fù)情況轉(zhuǎn)換為增長疲勞壽命,提出單次間歇下瀝青疲勞性能對(duì)比的方法,并根據(jù)增長疲勞壽命與損傷度、間歇時(shí)間的關(guān)系建立了重復(fù)加載間歇條件下瀝青真實(shí)疲勞壽命的計(jì)算公式,更切合實(shí)際路面瀝青服役壽命的預(yù)測。
【學(xué)位單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U414
【部分圖文】：

圖 2-4 動(dòng)態(tài)剪切流變儀實(shí)體圖表 2-2 DSR 技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目 技術(shù)參數(shù) 項(xiàng)目 技術(shù)參數(shù)變、應(yīng)力 標(biāo)配 法向力分辨率 0.5mN馬達(dá)多孔介質(zhì)空氣軸承法向力響應(yīng)時(shí)間<10ms扭矩-穩(wěn)態(tài) 20nNm 最大角速度325rad/s（3103rpm）扭矩-振蕩 10nNm 最小角速度 10nrad/s大扭矩 200mNm 位置分辨率 <10nRad分辨率 0.1nNm 馬達(dá)慣量 13μN(yùn).m.s2

20(c) (d)圖 2-8 儀器配件對(duì)于試驗(yàn)操作過程中需要注意的事項(xiàng)有以下四點(diǎn)：1．試驗(yàn)前的退火處理是為了消除瀝青在常溫放置下產(chǎn)生的可逆分子締和（空間硬化）。加熱溫度應(yīng)盡量低于 163℃以免瀝青老化，在加熱過程中采用間歇性攪拌以保證樣品的均勻性和除去氣泡；盡量設(shè)定最少的加熱時(shí)間和最低的加熱溫度來防止樣品老化；2．澆注的試模需放在試驗(yàn)桌上自然冷卻，盡量避免非自然降溫影響模量和相位角的測定，同時(shí)防止試件表面降溫過快集聚水分從而影響與試驗(yàn)板的粘結(jié)

圖 2-10 疲勞間歇循環(huán)示意圖在于通過設(shè)置加載間歇交替的循環(huán)模式，與實(shí)在連續(xù)交通流下，車輛荷載作用時(shí)間較短，間歇中的反復(fù)加載卸載模式受儀器精度影響難以加載會(huì)增大瀝青觸變性對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響。驟為：采用硅膠模具澆注兩個(gè)同等厚度的瀝青上，通過施加垂直外力或者改變厚度的控制模[56]。在這個(gè)過程中實(shí)時(shí)測試瀝青動(dòng)態(tài)剪切模量驗(yàn)示意圖如下所示：
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 韓偉鵬;楊濤;吳建濤;劉泉;;試樣厚度對(duì)瀝青疲勞性能影響研究[J];華東交通大學(xué)學(xué)報(bào);2017年01期

2 郭銳;劉洋;;基于斷裂力學(xué)的機(jī)械結(jié)構(gòu)件焊接節(jié)點(diǎn)疲勞性能初探[J];科學(xué)家;2017年09期

3 朱國仁,楊剛,闞君武;鏈條聯(lián)結(jié)牢固度對(duì)疲勞性能的影響[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2004年05期

4 張永忠，吳宜勇，姚枚;鎳磷化學(xué)鍍層對(duì)30CrMo鋼疲勞性能的影響[J];腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù);1995年04期

5 盛光敏,霍金山,龔士弘;微合金化對(duì)高強(qiáng)度低合金鋼疲勞性能的影響[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1993年02期

6 劉景科,金滿,白玉鳳;10~#鋼滾子耐沖擊疲勞性能的研究[J];吉林工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1988年03期

7 T.Saito;Y.Naganuma;毛慶傳;;影響雙金屬線疲勞性能的因素[J];電線電纜;1988年05期

8 才慶魁,李好平,傅淑云,戰(zhàn)效文,王維國,秦思展;激光快速熔凝鋼的表面微晶化與疲勞性能[J];中國激光;1989年10期

9 林柏年,張業(yè)彭;碳對(duì)灰鐵抗熱應(yīng)力疲勞性能的影響[J];特種鑄造及有色合金;1989年05期

10 白嘉楠 ,殷爾禧 ,陳其善;門檻區(qū)疲勞性能與材料微結(jié)構(gòu)損傷[J];合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1989年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 周蒙蛟;應(yīng)力幅間交互作用對(duì)結(jié)構(gòu)鋼超高周變幅疲勞性能的影響及微觀機(jī)理的研究[D];西南交通大學(xué);2018年

2 高杰維;表面凹坑缺陷對(duì)高速列車車軸鋼疲勞性能影響研究[D];西南交通大學(xué);2017年

3 李源;疲勞耗散能及其在疲勞性能快速預(yù)測中的應(yīng)用研究[D];湖南大學(xué);2013年

4 王毅;瀝青混合料細(xì)觀疲勞機(jī)制與疲勞預(yù)估模型研究[D];長安大學(xué);2015年

5 李玉蘭;離子束處理鋁合金的腐蝕和疲勞性能[D];重慶大學(xué);2003年

6 王一泓;橡膠集料混凝土與鋼組合梁試驗(yàn)研究與精細(xì)化數(shù)值模擬[D];天津大學(xué);2016年

7 邢穎;橡膠集料混凝土—鋼組合梁靜力與疲勞性能研究[D];天津大學(xué);2016年

8 張金旺;鋁鎂系合金強(qiáng)韌性能及焊接性能研究[D];太原理工大學(xué);2009年

9 王驍;納米蒙脫土改性瀝青及其混合料的流變特性研究[D];武漢理工大學(xué);2010年

10 王世清;異種鈦合金電子束焊接和真空熱處理研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 許苑;瀝青疲勞性能、自愈合性能的影響因素及相關(guān)性研究[D];武漢理工大學(xué);2018年

2 高健文;表面納米化鎂合金的疲勞性能及失效機(jī)制研究[D];天津大學(xué);2018年

3 季傳軍;基于松弛行為的瀝青材料疲勞性能評(píng)價(jià)研究[D];長安大學(xué);2018年

4 孫云;鑄鋼分叉節(jié)點(diǎn)疲勞性能和拓?fù)鋬?yōu)化研究[D];河南大學(xué);2018年

5 吳盼剛;高溫和長期浸泡對(duì)CFRP拉擠板材疲勞性能的影響[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2017年

6 王景坤;臨床調(diào)磨對(duì)釔穩(wěn)定型氧化鋯循環(huán)疲勞性能的影響[D];華北理工大學(xué);2018年

7 萬煜瑋;風(fēng)扇葉片外物損傷后的疲勞性能預(yù)測方法研究[D];南京航空航天大學(xué);2018年

8 胡黎俐;碳纖復(fù)材加固高強(qiáng)鋼板疲勞性能與設(shè)計(jì)方法研究[D];清華大學(xué);2017年

9 陳斯亮;自動(dòng)超聲沖擊處理工藝對(duì)焊接接頭疲勞性能的影響研究[D];天津大學(xué);2018年

10 唐一萌;鋼混工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的疲勞性能衰退分析及壽命可靠性評(píng)估[D];東南大學(xué);2018年

本文編號(hào)：2840952