沥青路面轴载换算新方法

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1、第38卷，第2期公路工程Vo1．38，No．22013年4月HighwayEngineeringApr．，2013沥青路面轴载换算新方法吴尚，郑长安(1．湖南省高速公路管理局，湖南长沙410003；2．湖南省交通科学研究院，湖南长沙410015)[摘要】现规范沥青路面轴载换算是基于疲劳损伤等效建立的，采用的是线性疲劳损伤理论，这种换算方法无法考虑既有损伤对后续加载过程的影响，低估了荷载的作用，造成换算的不科学性，为了解决这个问题，论文通过沥青混合料疲劳试验，建立了沥青混合料的非线性疲劳损伤演化方程，据此，建立了基于非线性损伤理论的沥青路面轴载换算新方法。[关键词】沥青混

2、合料；疲劳；损伤；载重换算[中图分类号]U416．217[文献标识码]A[文章编号]1674—0610(2013)02—0099—04NewMethodsofAxleLoadConversionforAsphaltPavementWUShang．ZHENGChangan(1．AdministrationofHunanProvincialExpressway，Changsha，Hunan410003，China；2．HunanCommunicationResearchInstitute，Changsha，Hunan410015，China)[Abstract]Thecur

3、rentasphaltpavementaxleloadconversionisestablishedbasedonthe~tiguedamageequivalentprinciple．Thelinearfatiguedamagetheoryisused．Thisconversionmethoddoesnotconsidertheimpactofthecurrentdamagetothesubsequentloadingprocess．Theloadsactionisunderes—timated．Theconversionmethodisunscientific．Ino

4、rdertosolvethisproblem，thenonlinearfatiguedamageevolutionequationoftheasphaltmixtureisestablishedbytheasphaltmixturefatiguetestinthispaper，wherebythenewasphaltpavementloadconversionmethodbasedonthetheoryofnonlineardam—ageisobtained．[Keywords]asphaltmixture；fatigue；damage；loadconversion可以

5、转向混合料层面上，目前室内对于沥青混合0引言料疲劳性能的研究使用最多的还是小型材料试目前，国内外进行疲劳试验研究的方法：①以件一。美国AASHTO试验路为典型代表的检测实际路面基于Miner线性疲劳损伤理论的现行规范轴载在真实汽车荷载作用下的疲劳性能；②用足尺路面换算方法无法考虑应力幅值变化历史的影响。用结构在模拟汽车荷载作用下其疲劳性能，如重庆公Miner理论来估算疲劳寿命其结果是不安全的，与路科学研究所的室内大型环道和长沙理工大学足尺实际的路面结构疲劳损伤过程有较大的差别】。直道等；③室内小型材料试件的疲劳试验¨。为此需要建立一种较科学的沥青路面轴载换算方AASHT

6、O试验路和足尺试验路与实际路面工作环境法。较为接近，能够较真实地反映交通荷载对路面的疲1原材料试验及配合比设计劳破坏作用，但该试验方法易受研究经费和试验时间的限制，故难以大面积推广。同时由于不同国家1．1沥青材料试验所采用的仪器、方法不一致，路面结构设计时所用到本文试验所采用的沥青结合料为壳牌SBS(I—的材料参数也难以确定，对于路面结构设计而言，疲D)改性沥青，原材料试验结果如表1所示。劳研究的结果还未令人满意，而混合料层面上的从以上试验结果来看其技术指标满足《沥青路研究则不涉及到以上问题，故疲劳性能研究的重点面施工技术规范》(JTGF40—2004)的技术要求。[收

7、稿日期】2012—10—31[作者简介】吴尚(1982一)，男，湖南岳阳人，工程师，从事高速公路建设与管理工作。1OO公路工程38卷表1SBS(I—D)改性沥青试验结果本文采用的矿料为玄武岩，由集料筛分和配合Table1TestresultofmodifiedasphaltSBS(I—D)比设计得出的密度及各筛孔通过率见表2，表3。表2集料密度Table2Aggregatedensity筛孔尺寸／mm密度／(g·cmI3)筛孔尺寸／mm密度／(g·ca。l3．22．74l0．62．7l69．52．730O．32．7l74．752．729O