应力、应变模式下沥青混合料疲劳损伤演化规律

摘要

【目的】对比分析应力、应变两种控制模式下沥青混合料的疲劳损伤特性。【方法】以细粒式沥青混合料AC-13为研究对象，开展五种应力水平（0.25、0.50、0.75、1.00、1.50 MPa）和五种应变水平(200×10^-6、300×10^-6、400×10^-6、500×10^-6、600×10^-6)下的直接拉伸疲劳试验；基于应力控制模式下沥青混合料疲劳破坏时的临界模量为初始模量的50%～70%这一特性，定义应变控制模式下试件的疲劳破坏判定标准（临界模量衰减至初始模量的60%），统一两种控制模式下的疲劳破坏标准；利用Chaboche疲劳损伤方程，推导两种控制模式下考虑临界损伤的非线性疲劳损伤模型。【结果】应力控制模式下，在初始阶段沥青混合料损伤发展缓慢，断裂前损伤急剧增加。应变控制模式下，在初始阶段损伤发展较快，后期损伤趋于平稳；各应变水平下损伤演化曲线趋于重合，归一化后的沥青混合料疲劳损伤演化规律受应变影响较小。【结论】研究成果揭示了两种控制模式下沥青混合料的非线性疲劳损伤演化规律，可为沥青混合料抗疲劳性能提升及耐久性设计提供参考。

关键词

沥青混合料 / 应力模式 / 应变模式 / 直接拉伸疲劳试验 / 疲劳损伤 / 演化规律