基于表面裂縫的瀝青路面疲勞斷裂分析.pdf

1、路面瀝青混合料不可避免地存在細微的缺陷或裂縫，重復作用的交通荷載可以在這些裂縫尖端造成應力集中并以復雜的形式自上而下擴展，最終導致路面的疲勞開裂破壞。本文應用斷裂力學原理探討瀝青路面疲勞壽命的預測方法。 計算與分析表明：廣義Paris公式可以考慮瀝青路面結構內材料復雜的裂縫擴展；瀝青面層的疲勞壽命隨著面層厚度的增加以冪函數(shù)的形式增加，適當增加瀝青面層厚度可以提高路面的使用壽命；瀝青面層的疲勞壽命隨著面層材料模量的降低以負指數(shù)的冪

2、函數(shù)形式增加；由于材料模量的降低將犧牲路面的整體強度并可能引起路面車轍類損壞，以此提高疲勞壽命的方法應慎重對待；瀝青面層的疲勞壽命隨著基層材料模量的增加呈冪函數(shù)的形式增加，但由疲勞方程可以看出，壽命并不是隨基層材料模量的增加而無限的增加，疲勞曲線在經(jīng)過一個上升段后，逐漸趨于一個常數(shù)值，這說明，這時基層模量對壽命己不作關鍵性貢獻；隨著底基層厚度的增加，面層的疲勞壽命近似地呈線性函數(shù)增加，但效果并不很明顯?，F(xiàn)行瀝青路面設計方法中，通常先擬訂

3、面層厚度，以基層或底基層作為設計層，軸載次數(shù)的變化由基層或底基層的厚度調整。本文的計算表明，路面面層超過疲勞壽命以后，面層完全破壞，可以導致整個結構的加速損壞。增加基層或底基層厚度以增加設計累計軸載作用次數(shù)是有限度的。由此可知，對于表面裂縫的開展，增加底基層厚度以增加路面的使用壽命的做法并不能得到明顯的效果。這一點與我國設計規(guī)范的設計理念有悖；本文結算結果顯示：隨負荷量的增加，瀝青路面的疲勞壽命呈指數(shù)形式下降，因此道路超載不容忽視。