《彎剪組合作用下瀝青混合料非線性疲勞損傷特性研究》是依託長沙理工大學，由呂松濤擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：彎剪組合作用下瀝青混合料非線性疲勞損傷特性研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：呂松濤
- 依託單位：長沙理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
為了更好地模擬重複荷載作用下瀝青路面結構內部的複雜應力狀態，需對彎剪組合作用下的瀝青混合料疲勞性能進行研究，以期較真實反映其疲勞破壞過程。.通過不同載入速率和應力狀態下的強度試驗，得到瀝青混合料強度隨載入速率的變化規律，由此確定疲勞試驗時的真實應力比，建立基於真實應力比的疲勞方程，該方程能後延到疲勞壽命為1的強度破壞點，能夠揭示強度破壞和疲勞破壞的內在聯繫；據此,提出新的瀝青路面抗拉強度結構係數計算方法。.規範基於Miner線性疲勞損傷理論建立的軸載換算方法無法考慮載入歷史變化引起的非線性效應，低估了荷載的作用，造成瀝青路面結構出現大量早期破壞。通過對瀝青混合料疲勞破壞過程中強度與模量衰變規律的分析，提出合適的損傷變數，建立其非線性疲勞損傷演化方程，提出可同時考慮載入歷史與損傷演化歷史影響的瀝青路面軸載換算新方法。.研究成果將為瀝青路面抗拉強度結構係數計算和軸載換算提供理論依據。
結題摘要
我國瀝青路面使用壽命往往難以達到設計年限，除材料、施工和超載等因素外，現有疲勞設計體系所存在的諸多問題亦為其主要原因。項目研究解決了複雜應力狀態下瀝青混合料非線性疲勞損傷特性的相關問題。 通過系統的理論分析與室內外試驗，發現瀝青路面在輪載作用下處於三維應力狀態，我國現規範以一維應力狀態下的最大拉應力強度理論作為破壞準則，不能真實反映結構的抗力，故研發了一種複雜應力狀態下強度試驗新方法-氣囊三軸試驗，建立了三維複雜應力狀態下瀝青混合料的破壞準則，揭示了瀝青混合料強度隨載入速率變化的規律；建立了基於真實應力比的瀝青混合料疲勞方程，並創建了基於真實應力比疲勞方程的瀝青路面抗拉強度結構係數計算新方法，彌補了現設計規範在設計標準確定方面的不足。 在對瀝青路面材料疲勞試驗結果分析的基礎上，建立了動模量和剩餘強度的冪函式衰變模型，揭示了重複荷載下瀝青混合料剛度和強度的非線性衰變規律，構建了基於剛度衰變和剩餘強度的非線性疲勞損傷演化方程；突破經典Miner線性損傷準則的局限性，提出了能同時考慮載入歷史與損傷演化歷史影響的瀝青路面軸載換算新方法，為瀝青路面荷載作用效應分析的科學性提供了重要依據。 項目研究完成了計畫書規定的研究內容，實現了預期研究目標，達到了預期研究目的。研究成果授權發明專利1項，發表學術論文8篇，其中SCI收錄2篇，EI收錄3篇，培養博士生1名，碩士研究生7名，舉辦或參加國內外學術會議4次。
