预切缝沥青混合料复合梁疲劳损伤及裂纹扩展研究

摘要

为探究反射裂缝在不同影响因素下对铣刨重铺后沥青路面疲劳性能的影响，该文通过四点弯曲疲劳试验评价了不同应力比、浸水时间、空隙率和黏层油种类影响下复合梁的疲劳寿命，同时利用数字图像相关技术（DIC）分析了复合梁裂纹扩展规律。为了更准确地判断复合梁试件的失效，以动模量定义损伤变量计算复合梁的临界疲劳损伤，提出了多因素综合影响下考虑临界损伤的复合梁非线性疲劳损伤模型；建立了不同应力比、空隙率、黏层油条件下复合梁试件裂缝的扩展与疲劳寿命的修正Logistic函数模型，不同应力水平下随着裂纹扩展复合梁模量衰减且衰减速度与裂缝的扩展速度成正比。当寿命比-复合梁模量衰变曲线和裂缝的扩展曲线交会形成一个交点，自该点从平稳状态向失稳状态转变，裂纹快速扩展且模量也快速下降直到试件破坏，此交点对应的模量比均为0.5～0.6。建议铣刨重铺的沥青路面宜在模量衰减50%之前及时进行养护，研究结果可为沥青路面的养护提供决策依据。

关键词

道路工程 / 沥青混合料 / 数字散斑 / 弯曲疲劳试验 / 预估模型 / 裂纹扩展