文档介绍：沈阳建筑大学
硕士学位论文
于重载的沥青混合料疲劳性能研究
姓名:杨国峰
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:张敏江
2011-03
硕士研究生学位论文摘要 I
摘要
在我国高等级公路沥青路面结构基本上采用半刚性路面结构。但是随着交通量的增
加和路面损坏的加速,使得半刚性路面结构的路面维修费用急剧增加,对交通的影响也
日益突出。我国近期的研究结果表明,疲劳破坏是路面结构破坏的主要现象之一。其主
要原因是现代公路交通量大、速度快、轴载加重,导致路面结构各层材料长期处于弯拉
应力交迭变化的作用状态中,过早的发生疲劳破坏。为了减少路面的维修,发挥道路的
经济效益和社会效益,在我国现有的道路交通环境下,选择适用于重载及重交通的耐久
路面结构和路面材料,是提高路面使用寿命的必然趋势。本文通过对中、下面层沥青混
合料疲劳试验研究、半刚性路面结构有限元建模计算及疲劳软件分析研究,得到如下结
论:
(1)通过七个级配的沥青混合料疲劳试验,得到各级配的双对数疲劳方程。对比各
级配疲劳方程,得出了中下面层的推荐级配。
(2)利用 ABAQUS 建模计算,并将计算结果导入 nSoft 软件进行疲劳分析。发现七
个级配中,AC20、LAC25、SAC25 三个级配在所计算的路面结构中在轮压下也
能满足重交通交通量的需求。本文推荐以上三种级配作为重载交通下的路面结构的中、
下面层。
(3)在 ABAQUS 中建立多个半刚性路面结构模型进行计算分析,对路面结构各设
计参数与路面结构抗疲劳性能进行灰关联分析。重载下半刚性路面结构各层厚度、各层
材料模量等诸多因素中,研究得出半刚性基层的厚度对半刚性路面结构的抗疲劳性能的
影响尤为重大,其次则是下面层模量、半刚性基层模量、上面层模量等等。从半刚性路
面结构各因素与其疲劳寿命的灰关联关系次序中,可以清楚地看出,各路面结构设计参
数与半刚性路面结构疲劳的关系,对以良好抗疲劳性能为目标的路面结构设计有一定的
指导作用。
本文的研究成果可为重载交通下半刚性路面结构设计和进一步研究提供参考,为具
有优良抗疲劳性能的级配的推广和应用奠定了一定基础。

关键词:重载交通;沥青混合料;疲劳性能;有限元;灰关联
II Abstract 硕士研究生学位论文
Abstract
Semi-rigid pavement structure was usually used in China's highway asphalt pavement
structure. The pavement damage accelerates with the increase of traffic, which leads to the
pavement maintenance costs dramatically increase and the influence to the traffic has e
more obviously. The recent research results showed that the fatigue damage of pavement
structure is one of the main failure phenomenon of the pavement damage. Because the increase
of modern traffic volume, speed, axle load, the pavement structure was in the state of
overlapping change of flexural stress for a long-term, which cause the fatigue damage occur in
early time. In order to reduce the pavement maintenance and exert the economic and social
benefits of road, in the existing road traffic environment, choosing durable pavement structure
and pavement materials which is suitable for heavy-load and heavy traffic is a inevitable trend to
improve the pavement life. In this paper, the