沥青混合料本构关系对路面力学响应的影响.pdf

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1、第25卷第5期中国公路学报Vo1．25NO．52012年9月ChinaJournalofHighwayandTransportSept．2012文章编号：100卜7372(2012)05—0006—06沥青混合料本构关系对路面力学响应的影响赵延庆，刘慧，白龙，唐积民(大连理工大学交通运输学院，辽宁大连116024)摘要：为了给沥青路面结构的分析和设计提供参考，利用三维有限元方法对典型沥青路面结构的力学响应进行了分析，分析中分别将沥青混合料当作粘弹性材料和以动态模量、抗压回弹模量表征其基本力学参数的弹性材料

2、。分析了不同温度、行车速度及基层类型下路表弯沉、沥青面层底和半刚性基层底水平应力，并对结果进行了比较。结果表明：基于动态模量的分析和粘弹性分析结果比较接近，尤其是路表弯沉峰值和半刚性基层底水平应力峰值的平均相对误差在2以内；而采用抗压回弹模量分析的结果则差别较大，尤其是沥青面层底拉应力峰值只有粘弹性分析结果的1／3左右；在弹性分析范畴内，应该用动态模量取代抗压回弹模量，以提高路面力学响应分析结果的精度并综合考虑温度、行车速度等因素的影响。关键词：道路工程；沥青混合料；本构关系；动态模量中图分类号：U414

3、．1文献标志码：AEffectofConstitutiveRelationshipofAsphaltMixtureonPavementResponseZHAOYan—qing，LIUHui，BAILong，TANGji—min(SchoolofTransportation&Logistics，DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，Liaoning，China)Abstract：Inordertoprovidereferencefortheanalysisand

4、designofasphaltpavement，pavementresponsesoftypicalasphaltpavementstructureswereanalyzedusingthree—dimensionalfiniteelementmethod．Asphaltmixturesweretreatedasviscoelasticmaterialsandelasticmaterialswhosemechanicalpropertieswererepresentedbydynamicmodulusan

5、dcompressiveresilientmodulus．Surfacedeflections，horizontalstressesatthebottomofasphaltlayerandsemi—rigidbasewerecalculatedatvarioustemperaturesandvehiclespeedsfordifferentbasetypes．Theresultsshowthatpavementresponsesobtainedthroughdynamicmodulusarecloseto

6、thosethroughviscoelasticanalysis，especiallytheaveragerelativeerrorsofthepeakvaluesofsurfacedeflectionandhorizontalstressatthebottomofsemi—rigidbasearewithin2．Theresultsthroughcompressiveresilientmodulusaresignificantlydifferent，especiallythepeakvalueofhor

7、izontalstressatthebottomofasphaltlayerisonlyone—thirdofthatthroughviscoelasticanalysis．Dynamicmodulus，insteadofcompressiveresilientmodulus，shouldbeusedinelasticanalysisofasphaltpavementstructureinordertoachieveaccurateresultsandtheeffectsoftemperatureandv

8、ehiclespeedshouldalsobetakenintoaccount．Keywords：roadengineering；asphaltmixture；constitutiverelationship；dynamicmodulus收稿日期2O1卜11—13基金项目国家自然科学基金项目(50778057)；教育部高等学校博士学科点专项科研基金项目(2010004l120005)交通运输部西部交通建设科技项目(200931