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《基于細觀尺度的非均勻性研究瀝青混合料的開裂行為》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、基于細觀尺度的非均勻性研究瀝青混合料的開裂行為ResearchontheCrackingBehaviorBasedontheHeterogeneityofAsphaltMixtureinMeso-scale研究生：潘嘉偉指導教師：孫雅珍教授學科領域：交通運輸工程二o一七年三月分類號：學校代碼：10153UDC：密級：公開碩士學位論文基于細觀尺度的非均勻性研究瀝青混合料的開裂行為ResearchontheCrackingBehaviorBasedontheHeterogeneityofAsphaltMixtureinMeso-scale作者姓
2、名：潘嘉偉入學年份：2014年9月指導教師：孫雅珍教授學科專業(yè)：交通運輸工程申請學位：工學碩士所在單位：交通工程學院論文提交日期：2017年3月論文答辯日期：2017年3月學位授予日期：2017年3月答辯委員會主席：答辯委員會組成：論文評閱人：聲明本人聲明，所呈交的學位論文是在導師的指導下獨立完成的。論文中取得的研究成果除加以標注和致謝的地方外，不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包括本人為獲得其他學位而使用過的材料。與我共同工作過的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。作者簽名：日期：年月學位論文版權使用
3、授權書本學位論文作者和指導教師完全了解沈陽建筑大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定：即學校有權保留并向國家有關部門或機構(gòu)送交論文的復印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權沈陽建筑大學本人授權沈陽建筑大學（或其授權機構(gòu)）可以將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫并通過網(wǎng)絡提供檢索、瀏覽。（如作者和導師同意論文交流，請在下方簽名；否則視為不同意。）作者和導師同意網(wǎng)上交流的時間為作者獲得學位后：不限□√半年□一年□一年半□兩年□作者簽名：導師簽名：日期：2017年3月日期：2017年3月碩士研究生學位論文摘要I摘要多尺度方法是解決物理力學問題的
4、一種新趨勢，特別是多重空間和多重結(jié)構(gòu)的問題。根據(jù)被研究材料顆粒的大小，可以將涉及瀝青材料和瀝青路面結(jié)構(gòu)的空間分為4種，納米級尺度、微觀尺度、細觀尺度和宏觀尺度。多尺度方法對于研究傳統(tǒng)路面結(jié)構(gòu)材料的本構(gòu)方程、力學行為、剪切強度、路用性能和瀝青路面材料的養(yǎng)護方法是非常重要的。目前，路面材料性能的試驗研究和結(jié)構(gòu)設計主要集中于瀝青混合料的宏觀尺度性能，這樣就很難獲得不同宏觀尺度參數(shù)和真正響應之間的內(nèi)部聯(lián)系。更重要的是，細觀尺度是一個中間尺度，通過它可以建立起不同尺度之間的聯(lián)系。經(jīng)過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，很大一部分瀝青混合料路面出現(xiàn)的早期破壞和裂縫等問題，都
5、是由于路面結(jié)構(gòu)局部先出現(xiàn)了破壞，而路面局部破壞又是由于瀝青混合料材料的不均勻性造成的。然而，傳統(tǒng)的瀝青路面設計方法（馬歇爾設計法和SUPERPAVE設計法）研究多偏重于從宏觀角度研究瀝青混凝土材料的體積性能指標，主要以混合料宏觀性能作為路面結(jié)構(gòu)設計和檢測的主要指標，但是在使用過程中，出現(xiàn)了室內(nèi)試驗的宏觀體積性能指標相近，實際道路的使用性能卻相差很大的矛盾現(xiàn)象。這種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因是由于這兩種設計方法忽略了瀝青混合料的細觀尺度的非均勻性，都是將混合料看作為各項同性以及均質(zhì)的材料來進行設計道路的。本文將瀝青混合料的細觀尺度的內(nèi)部結(jié)構(gòu)看作是由瀝青膠
6、漿、骨料-膠漿界面、空隙和粗骨料四個部分構(gòu)成的多層次的和多相的非均勻復合材料，由公稱粒徑不大于最大公稱粒徑1/4的細骨料和基質(zhì)石油瀝青混合后構(gòu)成為細觀尺度的瀝青膠漿組分，應用復合材料彈性模量公式和Tsai-Hahn的修正公式計算獲得瀝青膠漿的彈性模量約為200MPa，通過瀝青膠漿的拉伸、剪切試驗和骨料-膠漿界面的單軸拉伸試驗分別獲得瀝青膠漿的拉伸強度σmax、剛度Knn和Ktt破壞位移U和斷裂能Wo等力學性能參數(shù)，從而完成ABAQUS有限元軟件中瀝青膠漿和界面參數(shù)的定義。然后基于ABAQUS平臺的擴展有限元法模擬單軸拉伸松弛損傷斷裂過程和半
7、圓彎曲開裂試驗，結(jié)果表明數(shù)值模擬和室內(nèi)試驗數(shù)據(jù)吻合良好，說明了ABAQUS中擴展有限元方法模擬開裂行為的有效性和適用性。最后，在前面研究成果的基礎上對細觀尺度中對骨料形狀、分布、骨料填充率、骨料-膠漿界面等非均勻參數(shù)等進行了敏感性分析，詳細研究并討論了這些參數(shù)對于瀝青混合料開裂試驗應力-應變曲線、等效應力分布情況、損傷分布和損傷密度情況的影響。關鍵詞：細觀尺度；非均勻性；瀝青膠漿；ABAQUS有限元軟件；開裂碩士研究生學位論文AbstractIAbstractInengineering,multi-scaleistherealmofreso
8、lvingphysicalandmechanicalproblemswhichhaveimportantfeaturesinmultiplescales,especiallymu
