沥青路面轴载作用下疲劳开裂损坏比的预测.PDF

第30卷第5期 重庆大学学报(自然科学版) Vo1．30 No．5 2007年5月 Journal of Chongqing University(Natural Science Edition) Mav 2007 文章编号：1000-582X(2007)05-0027-04 沥青路面轴载作用下疲劳开裂损坏比的预测 谭红霞 ，黄立暌 (1．湘潭大学土木工程与力学学院，湖南湘潭411105；2．湖南大学土木学院，湖南长沙410008) 摘 要：应用落锤式弯沉盆表面弯曲指数和沥青面层底部拉应变及轴栽作用次数之间的关系，研究 了在轴载作用下沥青路面疲劳开裂的损坏比，并就某典型路段的实测数据分别在标准荷栽作用和多级 荷栽作用下预测损坏比，发现在标准荷载模式和多级荷栽模式作用下对沥青路面的疲劳开裂损坏比预 测结果相差较大。且损坏比随时间的增长速率也不同。结果表明多级荷栽作用下能切实地反映沥青路 面的疲劳特性，是一种在轴栽作用下预测沥青路面疲劳寿命的有效方法。 关键词：沥青路面；轴栽；疲劳开裂；弯沉盆；损坏比 中图分类号：U416．217 文献标志码：A 由于沥青路面始终处在交通荷载和温度荷载的循 根据Miner的假定口]，损坏是线性累积的，也就是 环作用下，其破坏主要体现为疲劳破坏特征¨ J。就 在某一特定点的损坏可以通过将各种荷载下的损坏以 目前而言，研究沥青路面疲劳寿命，主要是通过研究沥 累加的方式来进行计算，如式(2)所示。 。 青混合料的疲劳特性来确定的。由于室内沥青混合料 S=∑S ， (2) 疲劳特性试验条件与实际道路上的情况有较大的区 别，室内得到的疲劳方程不能直接应用于实际道路的 式中：S为 组荷载作用的损坏； 为荷载组数；S 为 疲劳寿命预测，必须进行必要的修正和调整。笔者采 第 组荷载作用的损坏比。 用落锤式弯沉仪对沥青路面进行调查和评定，利用疲 2 预测方法 劳开裂的损坏比作为评价沥青路面寿命的指标之一， 落锤式弯沉仪(Falling Weight Deflector Meter，简 分别就标准荷载和多级荷载的预测结果进行了比较， 称FWD)是一种路面结构强度测试器，笔者采用FWD 并与实际路况调查进行对比分析，以验证预测方法的 可靠性。 弯沉盆表面弯曲指数(Surface Curved Index，简称SCI) 来预测沥青路面疲劳开裂损坏比。 1沥青路面疲劳开裂模型 SCI=Do—D305， (3) 式中： 、D3o5分别为距荷载底板中心距离0、305 mm 疲劳开裂的程度用损坏比来描述。损坏比定义为 处的弯沉值，mm。 某一具体荷载实际的荷载作用次数与允许的荷载作用 2．1沥青面层底部拉应变 次数的比。因此，当损坏比超过1时，即认为路面达到 表面弯曲指数(SCI)与面层底部拉应变 有极好 破坏。其表达式如下： 7v． 的相关性，其相关性如图1所示。对 可用回归方程