一种高模量沥青混合料路面疲劳寿命预测方法

摘要

本发明提出一种高模量沥青混合料路面疲劳寿命预测方法，以高模量沥青混合料路面的结构温度分布、路面材料动态模量和温度轴载分布为基本参数；以间接拉伸疲劳试验结果拟合疲劳应变方程采用ANSYS软件构建路面结构有限元模型，计算不同轴载等级和不同温度区的层底最大拉应变；根据Miner的疲劳累积损伤法则，利用公式计算得到不同轴载和不同温度的高模量沥青混合料的疲劳累积损伤结果。本发明的有益技术效果是充分考虑了沥青混合料的路面温度梯度和轴载分布，并建立了较为精准的预测模型，准确描述了沥青混合料疲劳衰减的过程和规律，具有适用面广、计算结果可靠的优点，为沥青路面结构设计提供了更可靠的方法。

主权项

一种高模量沥青混合料路面疲劳寿命预测方法，其特征在于，以高模量沥青混合料路面的结构温度分布、路面材料动态模量和温度轴载分布为基本参数；以间接拉伸疲劳试验结果拟合疲劳应变方程式中，N_f为疲劳破坏时的荷载作用次数，α为参数，ε_x为水平应变，b为参数；采用ANSYS软件构建路面结构有限元模型，计算不同轴载等级和不同温度区的层底最大拉应变；根据Miner的疲劳累积损伤法则，利用公式计算得到不同轴载和不同温度的高模量沥青混合料的疲劳累积损伤结果，式中，D为损伤因子，K为变量，L为变量，N为对应轴载等级的计算疲劳寿命，n为轴载等级，i为1、2、3…K，j为1、2、3…L；根据公式计算得到高模量沥青混合料路面的疲劳寿命α，式中，N为对应轴载等级的计算疲劳寿命，n为轴载等级，i为1、2、3…K；其中，所述结构温度是指依据统计数据或实测获得的不同温度区的全年路面温度分布频率和各个温度区不同路面深度的温度值；所述路面材料动态模量是指处于不同温度区和不同路面深度的路面材料的动态模量值；所述温度轴载分布是指不同轴载等级、不同温度区在设计年限内的当量轴次。