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基于耗散能的老化瀝青疲勞壽命預估模型分析

朱洪洲; 范世平; 盧章天; 袁海 重慶交通大學土木工程學院; 重慶400074; 中國電建集團貴陽勘測設(shè)計研究院有限公司; 貴州貴陽550081; 廣西交通規(guī)劃勘察設(shè)計研究院有限公司; 廣西南寧530029
  • 道路工程
  • 疲勞壽命
  • 動態(tài)剪切流變儀
  • 瀝青
  • 耗散能

摘要:為了研究老化瀝青疲勞性能,以70~#基質(zhì)瀝青和SBS改性瀝青作為研究對象,以累積耗散能為評價指標,研究了老化對瀝青疲勞壽命的影響,建立了老化瀝青疲勞壽命預估方程,分析了應力控制和應變控制加載模式下疲勞壽命預估方程的適用性。首先將70~#基質(zhì)瀝青和SBS改性瀝青進行旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱加熱試驗(RTFOT),使瀝青發(fā)生老化,然后采用動態(tài)剪切流變儀在應力控制和應變控制加載模式下對不同老化程度的瀝青進行時間掃描試驗,通過耗散能隨加載次數(shù)變化關(guān)系確定瀝青疲勞壽命。基于累積耗散能建立應力加載控制模式下瀝青疲勞壽命預估方程,并采用預估方程計算應變控制加載模式下的累積耗散能,檢驗預估方程的適用性。結(jié)果表明:累積耗散能隨著荷載作用次數(shù)增加呈線性積累,當累積超過瀝青疲勞破壞閾值時,發(fā)生疲勞破壞;經(jīng)RTFOT老化后的70~#基質(zhì)瀝青和SBS改性瀝青疲勞壽命與累積耗散能具有較好的雙對數(shù)線性關(guān)系(R>0.8);當采用應力加載模式下獲得的瀝青疲勞壽命預估模型分析應變加載模式下瀝青疲勞性能時,70~#基質(zhì)瀝青和SBS改性瀝青累積耗散能計算值與實測值之間的誤差大多在10%以內(nèi),可認為基于累積耗散能建立的瀝青疲勞壽命預估方程不受加載模式的影響。

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