沥青混合料损伤蠕变模型试验研究

2011-11-05曾国伟杨新华尹安毅磨季云

武汉科技大学学报 2011年5期

曾国伟，杨新华，尹安毅，磨季云

（1.武汉科技大学冶金工业过程系统科学湖北省重点实验室，湖北武汉，430065；2.华中科技大学土木与力学学院，湖北武汉，430074）

沥青混合料是应用广泛的一种路面工程材料，在承受载荷以前其内部已存在许多微裂纹和微缺陷。在损伤本构模型的建立过程中，物体内存在微缺陷可以理解为连续的变量场（损伤场）［1］，而损伤会导致材料失效，因此沥青混合料的损伤分析具有重要意义。

目前国内针对沥青混合料损伤分析的研究较少。张久鹏等［2］对Burgers模型中串联黏壶进行了改进，引入应变硬化变量和损伤软化变量，建立了基于应变硬化理论的沥青混合料损伤蠕变模型，其模型参数过于复杂。王后裕等［3］分析了沥青混合料加载时的固结效应和卸载时的永久变形等流变学特征。Ye等［4］在大量沥青砂单轴蠕变实验的基础上，对Burgers模型做了进一步的研究，通过构建黏塑性体得到了能适应单轴实验条件、反映沥青砂整个蠕变特征的非线性蠕变模型，模型物理意义明确，但未考虑损伤的影响。

本文在沥青混合料单轴蠕变实验的基础上，考虑三元件模型参数随时间劣化的特性，通过耦合一个连续性蠕变损伤因子，以简单的元件组合得到一种能适应单轴载荷条件、完整反映沥青混合料整个蠕变特征的黏弹性损伤蠕变模型，并对沥青混合料蠕变过程中的损伤演化进行定量分析。