三维应力状态下沥青混合料动态模量归一化

沥青混合料的动态模量是路面力学响应分析和结构设计的重要参数之一.为客观表征不同应力状态、试验温度及加载频率等试验条件对沥青混合料动态模量的影响规律,建立复杂服役条件下沥青混合料的动态模量预估模型,揭示沥青混合料动态模量的服役状态相关性.首先开展了不同温度、不同加载速率下沥青混合料的单轴压缩、间接拉伸及直接拉伸强度试验,揭示了不同温度下沥青混合料强度随加载速率的幂函数变化规律,为模量试验应力比的确定提供了依据.进而据此开展了不同温度与不同加载频率下沥青混合料的单轴压缩、间接拉伸及直接拉伸动态模量试验,提出了以等效应力比表征三维应力状态下模量试验应力比的沥青混合料动态模量分析方法,并基于时-温等效原理,采用Sigmoidal函数,建立了基于三维应力状态下等效应力比的动态模量归一化预估模型,实现了不同试验方法下沥青混合料动态模量的统一表征.研究结果表明:不同试验温度与应力状态下沥青混合料的强度均随加载速率的增大而增大,基于等效应力比表征的三维应力状态下模量试验应力比可实现不同试验条件下沥青混合料动态模量的统一表征,避免了路面结构设计时人为选取材料模量设计参数导致的设计结果不确定性.研究可为提高沥青路面结构设计的有效性和可靠性提供依据.