通过芯样疲劳-模量综合性能预测沥青路面剩余寿命的方法

摘要

本发明公开了一种通过芯样疲劳-模量综合性能预测沥青路面剩余寿命的方法。包括以下步骤：在沥青路面典型病害位置处钻芯取样；确定芯样动态载荷作用下的回弹模量；确定芯样疲劳试验的变形-循环加载次数曲线；建立模型预测沥青路面的剩余疲劳寿命：还包括结合温度的因素得到路面的实际寿命；还包括结合交通量的因素得到路面的实际寿命。本发明综合考虑了沥青混合料的粘弹性质，通过动态载荷作用模拟路面实际受力情况，分析比较不同位置的模量，疲劳曲线来描述路面的剩余寿命，为沥青混凝土路面的养护维护提供定量的剩余寿命预测，可以克服长期以来在路面维修时机选择时的随意性。

主权项

通过芯样疲劳‑模量综合性能预测沥青路面剩余寿命的方法，其特征在于包括以下步骤：1)在沥青路面典型病害位置处钻芯取样；2)确定芯样动态载荷作用下的回弹模量，其回弹模量按下式计算：$E=\frac{p(\mu +0.27)}{\mathrm{dT}}$式中：E为间接拉伸模量，MPa；P为荷载，N；μ为泊松比；d为试件的水平方向位移，mm；T为试件的高度，mm；3)确定芯样疲劳试验的变形‑循环加载次数曲线，建立疲劳方程：$N_F=K{\left(\frac{1}{{\sigma }_0}\right)}^n$式中：N_f为试件疲劳破坏时的重复载荷作用次数；σ₀为施加的应力，MPa；Lg(K)为曲线的截距，n为曲线中的斜率；4)建立模型预测沥青路面的剩余疲劳寿命：$N_1=N_f\times (1-E^{-f_1})$式中f₁为实验中得到的系数，通过非线性规划求解使的(N₁‑N_f)/N_f的平方和最小得出，E为上面得到的模量；按上述方案，还包括结合温度的因素得到路面的实际寿命为：$N=N_1\times {\left(\frac{C_2+(T-T_0)}{-C_1(T-T_0)}\right)}^m$式中C₁、C₂，m为分别为试验常数，通过非线性规划求解使的(N‑N₁)/N₁的平方和最小，从而得出以上常数值，T₀为参考温度。