沥青混合料断裂参数a和n的取值研究

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1、ＷｕｈａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅＯｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ硕±学位论文巧靑混合料断裂参数Ａ和ｎ的取值研究类型／领域：道路工程研究生：程剛指导教师：朗小弟教授校外导师：吴英彪教授级窩工培养单位：资源与±木工程学院二〇—五年五月分类号：学校代号：10490学号：201303003密级：公开武汉工程大学硕士学位论文沥青混合料断裂参数A和n的取值研究作者姓名：程刚指导教师姓名、职称：胡小弟(教授)申请学位类别：工程硕士学科专业名称：道路工程研究方向：路基路面论文提交日期：2015年5月20日论文答辩日期：

2、2015年5月22日学位授予单位：武汉工程大学学位授予日期：年月日答辩委员会主席：章建国TheresearchonFractureParametersAandnofAsphaltmixtureAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterMajor：RoadengineeringCandidate：ChengGangSupervisor：Prof.HuXiaodiSeniorengineerWuYingBiaoWuhanInstituteofTechnologyWuhan,Hubei430073,P.R.Chin

3、a独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：２０妒知，日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解我校有关保留、使用学位论文的规定，即；我校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版。，允许论文被查阅本人授权武汉工程大学研究生

4、处可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密０，在年解密后适用本授枚书。＿＿本论文属于不保密＂＂（请在Ｗ上方框内打Ｖ）学位论文作者签名：指导教师签名：２０月Ｉ曰２０少年Ｉ曰私（（月摘要沥青路面因其行车舒适已成为道路铺面工程的主要类型。无论是旧水泥混凝土路面加铺沥青面层，还是新建半刚性基层沥青路面，或是对旧沥青路面加罩处理，反射裂缝都是沥青路面常见病害之一。反射裂缝的存在,给雨水进入路面提供路径，雨水会顺着基层裂缝进一步往下渗以致软化

5、土基，或滞于加铺层与下卧层之间，在行车荷载作用下产生极大动水压力而冲刷基层和沥青混合料，削减路面强度而导致沥青路面大面积损坏。但对一条道路而言，出现反射裂缝并不意味着道路完全破坏。只要反射裂缝不扩展到路面顶部，雨水不进入道路内部，损坏就不会加剧。要研究反射裂缝的扩展特性，就需要了解断裂力学里关于裂纹扩展速率的研究。即著名的Paris公式，现今工程应用中裂纹扩展预估模型的基础，其形式为：dcnA(K)dN其中N-荷载作用次数；c-裂缝长度；ΔK-应力强度因子变化值；A、n-材料的断裂参数。本课题在目前已有的研究成果上，结合Overlay

6、Tester试验方法，针对武汉地区特有的环境因素和材料因素，试图获取裂缝扩展预估模型Paris公式中的断裂参数A和n值。为后续准确预估沥青混合料的疲劳裂纹扩展寿命（裂纹的萌生，裂纹的扩展）提供支持。本文首先简要介绍反射裂缝的产生和扩展机理及OverlayTester试验方法；其次通过数值有限元分析软件建立裂纹扩展模型，计算分析实际沥青路面反射裂缝产生与扩展的情况；同时建立OverlayTester计算模型，分析在特定试验条件下，应力强度因子SIF随裂缝扩展长度c的关系；然后进行OverlayTester试验获取荷载作用次数与单圈最大荷载的

7、关系，结合数学回归所得归一化单圈最大荷载与裂纹扩展长度的关系，求得裂纹扩展长度c和荷载作用次数N的关系；对比Paris公式特点分析计算断裂参数A和n值；最后对基于武汉地区的实际温度、材料通过试验验证求解A、n值。关键词：反射裂缝；OverlayTester；断裂参数；Paris公式IAbstractAsphaltpavementhasbecomeamajorconstructiontypeofroadwaybecauseofitsdrivingcomfort.However,reflectivecrackisoneoftheserious

8、problemsofasphaltpavementdiseasesinbotholdcementpavementoverlayasphaltlayerandnewsemi-rigidbasea