沥青混合料蠕变的变参数模型.pdf

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1、第32卷第7期2015年7月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentVoL32No．7Jul．2015doi：10．3969／j．issn．1002—0268．2015．07．003沥青混合料蠕变的变参数模型康永刚1，张秀娥1，张华明2(1．防灾科技学院，河北三河065201；2．山西省雷电防护监测中心，山西太原030002)摘要：为了准确描述沥青混合料整个蠕变过程，解决现有黏弹性模型的不足，对经典模型进行了扩展。运用非定常参数替换定常参数的方法，把经典Zener模型、Zener模型

2、与黏壶串联结构中的黏性参数看为时间的函数。利用元件串联、并联时的力学关系，推导改进模型本构方程和蠕变函数的一般形式。通过选择参数的具体时变形式求出具体的蠕变函数，发现一些经验蠕变公式是改进后模型的蠕变函数；通过蠕变特征的分析，发现改进后的模型具有较广的描述范围；通过拟合不同沥青混合料的蠕变试验数据，发现修正后的模型对试验数据有较好的拟合效果。给出的变参数模型实现了用较少的参数对沥青混合料3阶段蠕变过程给出比较准确的描述。关键词：道路工程；沥青混合料；蠕变模型；变参数；黏壶中图分类号：U416．2文献标识码：A文章编号：1002-0268(2015)07-0013—

3、05Variable—parameterCreepModelofAsphaltMixtureKANGYong．gan91，ZHANGXiu．e1，ZHANGHua．min92(1．InstituteofDisasterPrevention，SanheHebei065201，China；2。ThunderPreventionandMonitoringCenterofShanxiProvince，TaiyuanShanxi030002，China)Abstract：Inordertoaccuratelydescribethecreepprocessofasphaltm

4、ixtureandsolvingtheshortcomingoftraditionalviscoelasticmodel，theclassicmodelisimproved．Usingthemethodofreplacingthestationaryparameterswithnon—stationaryparameters，theviscousparametersinclassicalZenermodelandtheseriesstructureofZenermodelwithdashpotareregardedastimefunctions．Usingthem

5、echanicalrelationshipofparallelconnectionandseriesconnection，thegeneralizedconstitutiverelationandcreepfunctionoftheimprovedmodelarederived．Throughchoosingtheparameters’specifictime·varyingform，thecreepfunctionissolved．Itisfoundthattheimprovedmodelincludessomeempiricalcreepformulas．Th

6、roughanalyzingcreepcharacteristics，itisfoundthattheimprovedmodelhaswiderdescriptionrange．Throughfittingdifferentcreeptestdata，itisfoundthattheimprovedmodel’Stheoreticcurvesarecoincidentwellwiththetestingcurves．Theproposedvariableparametermodelrealizedtheaccuratedescriptionforthe3-phas

7、ecreepofasphaltmixturewithrelativelysmallnumberofparameters．Keywords：roadengineering；asphaltmixture；creepmodel；variableparameter；dashpot0引言沥青混合料是一种黏弹性材料，在应力比较大的荷载作用下，或由于高温而超过其极限承载能力时，其蠕变过程可分为迁移期、稳定期和破坏期3个阶段，分别对应于图1(a)中AB，BC，CD段‘1也1，其中s(t)表示应变，t表示时间。迁移期，变形迅速增大，但应变速率随时间增加逐渐减小；稳定期，应变稳定增长

8、，但应变速