《複雜應力狀態下瀝青混合料強度統一計算方法研究》是依託長沙理工大學，由黃拓擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：複雜應力狀態下瀝青混合料強度統一計算方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：黃拓
- 依託單位：長沙理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
我國瀝青路面設計採用的最大拉應力理論無法考慮各應力分量之間的協同破壞作用，可能導致路面的早期損壞。. 為此，項目擬通過系統的拉、壓、彎、劈裂試驗及自主創新的三軸試驗裝置及方法，研究簡單及複雜應力狀態下(特別是與路面結構應力狀態相近的三向壓縮及三向拉壓應力狀態)瀝青混合料的強度特性及破壞模式，統一建立一維與三維強度模型及破壞準則，揭示瀝青混合料強度特性及強度包絡圖隨溫度、載入速度、靜水應力等因素的變化規律。在此基礎上，對不同試驗條件與應力狀態的極限強度值進行統一分析，提出複雜應力狀態下的強度統一計算方法，為瀝青路面結構抗力計算提供理論依據。最後，提出瀝青路面荷載校核方法，對典型路面結構進行力學分析及荷載校核，確定路面結構的破壞源，提出瀝青層荷載控制指標與標準。. 研究成果為瀝青路面結構按三維複雜應力狀態進行設計提供了試驗及理論參考，能夠推動我國瀝青路面設計理論與方法的進步與發展。
結題摘要
針對瀝青路面設計採用的最大拉應力破壞準則無法考慮各應力分量之間的協同破壞作用的問題，本項目自主創新了三軸試驗裝置及方法，系統地開展了AC-13瀝青混合料的三軸試驗；揭示了複雜應力狀態下，特別是與路面結構應力狀態相近的三向壓縮及三軸拉壓應力狀態下瀝青混合料的強度特性，將混合料的破壞模式劃分為拉應力、拉應變、斜剪破壞等類型。基於三軸試驗結果建立了非線性的八面體強度模型與破壞準則，揭示了瀝青混合料強度包絡面隨溫度、載入速度、靜水應力等的變化規律。並在應力狀態與路面結構相近的條件下，簡化了三維強度模型及其試驗方法，提出了工程套用強度模型及參數獲取方法。在此基礎上，建立了複雜應力狀態下的強度統一計算方法，統一了一維與三維強度參數，並通過傳統的拉、壓、彎、劈裂試驗對強度模型的科學性進行了驗證。最後，提出了瀝青路面荷載校核方法，通過對路面結構進行力學分析及荷載校核，確定了瀝青面層的破壞源，提出了AC-13瀝青層的荷載控制指標與標準。這種研究方法既可套用於瀝青混合料，也適用於半剛性基層材料，為瀝青路面結構按三維複雜應力狀態進行設計提供了試驗及理論參考，能夠推動我國瀝青路面設計理論與方法的進步。
