基于耗散能相对变化率平稳值的橡胶沥青混合料疲劳寿命预测方法

针对AC-13I型橡胶沥青混合料开展三点弯曲疲劳试验,并采用耗散能相对变化率定义损伤变量进行损伤演化过程分析;建立了这类混合料的耗散能、耗散能相对变化率与疲劳次数的关系式,以及基于耗散能相对变化率平稳值的疲劳方程.结果表明:AC-13I型橡胶沥青混合料的疲劳寿命随其耗散能相对变化率平稳值的增大呈幂函数趋势下降,根据建立的疲劳方程预测的疲劳寿命与实际疲劳寿命相对误差平均值为9.33%,说明所建立的疲劳方程能很好地预测AC-13I型橡胶沥青混合料的疲劳寿命;经验证,上述关系式以及疲劳方程同样适用于基质沥青混合料.

基于应变控制的沥青混合料疲劳寿命预测

在应变控制模式下对3种不同级配的沥青混合料进行了四点弯曲小梁疲劳试验,对采用耗散能相对变化率的突变点(判据1)和劲度模量下降至初始劲度模量的50%(判据2)两种失效判据得到的沥青混合料疲劳寿命进行了对比,并针对两种失效判据构建了疲劳寿命预测模型.结果表明:混合料的初始劲度模量随应变水平及公称最大粒径的增大而减小;以判据1为失效判据时,同一沥青混合料在不同应变水平下破坏时的劲度模量基本相同,不同沥青混合料破坏时的劲度模量随公称最大粒径的增大而减小,获得的疲劳寿命比以判据2为失效判据获得的疲劳寿命长;沥青混合料的疲劳寿命随应变水平及公称最大粒径的增大而大幅减小;判据1对应的疲劳寿命预测模型准确性更高.

沥青混合料疲劳失效判据探讨及验证

鉴于目前对于沥青混合料的疲劳失效判据国内外未达成共识.在耗散能方法的基础上,采用耗散能相对变化率表征沥青混合料疲劳试验过程中的损伤演化程度,结合四点弯曲疲劳试验,提出采用基于可变步长的耗散能相对变化率的突变点作为疲劳失效判据,并给出了理论解释.最后在此失效判据下,验证了文中方法的可行性,并证明了所提出的疲劳性能预测模型独立于荷载控制模式.

厂拌热再生沥青混合料疲劳失效判据分析

鉴于目前国内外学者对沥青混合料疲劳失效判据尚未达成共识,文章分别采用劲度模量、归一化劲度模量次数积、耗散能相对变化率表征环氧再生和常规再生沥青混合料在四点弯曲疲劳试验过程中的损伤演变程度,结合控制应变模式下的四点弯曲疲劳试验分析了三种疲劳失效判据。结果表明:当再生料劲度模量达到初始劲度模量的50%时,归一化劲度模量次数积和耗散能相对变化率疲劳损伤曲线均处于稳定产生疲劳损伤的阶段,此时再生料仍然具有抵抗循环荷载的残余强度。