沥青BBR小梁试验的流变分析

以粘弹性理论为基础，采用Burgers模型表征沥青的本构关系，推导沥青材料在BBR小梁弯曲试验的蠕变规律，并利用DPS统计软件进行非线型回归，求解沥青粘弹性参数，并分析BBR试验SHRP评价方法的本质．通过Shell70#沥青BBR小梁试验流变特性的实例分析及将粘弹性参数用于预测相同温度下直接拉伸试验的应力变化特性，认为利用Burgers粘弹性本构模型表征沥青材料特性的物理意义明确，可用于评价材料的使用性能．     

纤维沥青混凝土的粘弹性分析

为了研究纤维沥青混凝土的粘弹性能,制作5种20个聚酯纤维沥青混凝土圆柱试件,在MTS810材料试验机上进行单轴静压蠕变试验,试验温度为45℃。根据粘弹性力学理论,采用"四单元五参数"模型(修正的Bugers模型)模拟纤维沥青混凝土的粘弹性能,其参数值由试验数据的数值拟合获得,提出了计入纤维掺量的"四单元五参数"粘弹性本构模型。应用该模型模拟了试验的加载过程,分析了纤维掺量对沥青混凝土粘弹性的影响。结果表明:不同纤维掺量下沥青混凝土的蠕变变形增量不同,但变化规律与普通沥青混凝土是一致的;粘弹性模型计算的纤维最佳平均用量为0.18%,试验结果为0.20%,两者基本接近,因此,本研究提出的粘弹性模型可作为理论研究和材料设计的参考。     

粘弹性聚合物材料力学模型的研究

聚合物熔体既不同于弹性固体，又不同于粘性流体，它是一种典型的粘弹性材料。根据聚合物熔体的特征流变现象，选用不同的粘弹性本构模型加以描述，分析不同本构模型方程在揭示材料粘弹性方面的优缺点，并指出通过流变实验确定材料的粘弹性变化规律，从而确定本构方程的模型参数。     

沥青路面永久变形的非线性粘弹-弹塑性本构模型

为了正确预估沥青路面的永久变形,对沥青路面永久变形的非线性粘弹性有限元法进行了研究,推导了广义Maxwell模型的非线性粘弹性有限元法,建立了沥青路面永久变形的非线性粘弹-弹塑性本构模型,从弹性、非线性弹性、塑性、粘弹性、非线性粘弹性等方面对沥青路面的永久变形进行了分析,对沥青路面的永久变形进行了计算,并将计算结果和SHRP的计算结果以及SWK/UN轮辙试验结果进行了对比。计算结果表明:沥青路面永久变形的非线性粘弹-弹塑性本构模型是有效的,其路面变形计算值与SHRP的计算值相对误差为6.567%,与SWK/UN轮辙试验值相对误差为6.069%。     

粒料基（垫）层材料回弹模量的足尺试验研究

粒料类材料的物理力学性能十分复杂，因而表示其变形性质的回弹模量也是一相当复杂的物理力学指标，在作粒料类基（垫）层的力学分析时，将其模量取为常数，就显得十分勉强。本文在野外足尺试验研究基础上，建立了粒料基（垫）层材料回弹模量与粒料层厚度和基础（下卧层）模量之间的回归关系模型，此关系模型可用于道路路面结构非线性、铁路路床和砂砾石换填地基的力学分析使用。     

气温和交通荷载对低温缩裂的影响

通过建立路面结构随季节性变化的温度场和交通动荷载作用下路面结构粘弹性层 状系模型，计算分析温度季节性变化和随深度的滞后对路面温度应力所产生的影响，以及交通荷载的作用程度。结果表明，道路开放交通所处季节、温降幅度和时间以及材料的传热性能（导致温度场的滞后）均影响着路面的低温缩裂，并决定了开裂位置的不同。温度和交通荷载的循环作用将造成路面的低温疲劳破坏。     

利用虚应变分析沥青混合料的粘弹性质

沥青混合料是典型的粘弹性材料之一,其行为特性较为复杂,利用虚应变则可以简化沥青混合料的粘弹性分析过程。对Superpave13沥青混合料进行了不同条件下的复数模量试验,并将试验结果转化为沥青混合料松弛模量的Prony系列表达式;分别进行了半正弦荷载试验和恒应变压缩试验,利用松弛模量计算了虚应变,并对采用虚应变的沥青混合料粘弹性本构关系进行研究。结果表明,利用虚应变可以消除粘弹性材料的应力-应变滞后效应和对荷载作用速度或时间的依赖性,而且应力-虚应变呈线性关系,从而可以利用广义弹性-粘弹性对应原理对混合料的行为特性进行分析,达到简化粘弹性分析的目的。     

利用虚应变分析沥青混合料的粘弹性质

沥青混合料是典型的粘弹性材料之一,其行为特性较为复杂,利用虚应变则可以简化沥青混合料的粘弹性分析过程。对Superpave13沥青混合料进行了不同条件下的复数模量试验,并将试验结果转化为沥青混合料松弛模量的Prony系列表达式;分别进行了半正弦荷载试验和恒应变压缩试验,利用松弛模量计算了虚应变,并对采用虚应变的沥青混合料粘弹性本构关系进行研究。结果表明,利用虚应变可以消除粘弹性材料的应力-应变滞后效应和对荷载作用速度或时间的依赖性,而且应力-虚应变呈线性关系,从而可以利用广义弹性-粘弹性对应原理对混合料的行为特性进行分析,达到简化粘弹性分析的目的。     

钢桥面铺装混合料三轴重复加载试验变形特性

为了研究钢桥面铺装材料的高温变形特性及其车辙预估方法,针对MA及SMA两种钢桥面铺装混合料,采用三轴重复加载试验评价其高温性能,并根据试验结果,通过多元线性回归得到材料的非线性计算模型参数,使用ABAQUS有限元软件,模拟三轴试验过程,将计算变形与实测变形相比较。发现两种混合料高温变形发展规律以及对不同荷载条件的响应方式不同,SMA具有优异的高温抗变形能力;有限元模拟的误差约为10%。分析结果表明:采用三轴重复加载试验和多元线性回归确定材料的非线性计算模型参数的方法可靠,模型参数可用于沥青桥面铺装的车辙变形预估。     

沥青路面粘弹性有限元模拟方法

基于蠕变试验,测定沥青混合料的蠕变曲线,通过数学方法求得松弛模量曲线,并通过非线性拟合方法求得有限元软件ABAQUS中用于描述沥青混合料粘弹性性质的prony级数,通过对路面模型进行摄动分析,结合粘弹性材料时温等效性质,建立路面有限元动态分析模型,从而为研究移动荷载与温度荷载作用下,沥青混凝土路面的粘弹性力学响应分析提供了方法和基础。     

车辙预估模型的开发与验证

本文利用粘弹性理论，在VESYS模型假定的基础上，结合实验室结构层永久变形定律，研究开发了两种车辙预估模型，建立了模型参数间的相关关系，依据野外实测值标定模型参数，从而克服了模型参数确定的局限性，并以广东惠州实验路为依托工程对预估结果进行了验证。     

沥青混合料低温粘弹性参数回归初探

沥青混合料的粘性成分--沥青,是一种感温性极强的材料,通过对典型的沥青混合料进行低温弯曲蠕变试验,并选取Burgers模型中的四项参数代表其粘弹性,采用各个参数的几何意义来求取参数值,可为沥青混合料的低温粘弹性分析提供数据基础.     

含湿热效应的各向同性耦合粘弹模型

为了表征高聚物的行为并反映湿热和应力的相互影响，针对各向同性粘弹性材料，从不可逆热力学出发，引入刻划材料粘性行为的内变量，采用Helmholtz自由能建立了包含湿热效应的各向同性粘弹性材料的本构方程。讨论了该本构方程与目前计算中常用模型的关系。     

纤维增强复合材料的损伤粘弹性本构方程

文章在对基体建立粘弹性5参数模型基础上，引入反映界面粘结相间损伤变量，导得纤维增强复合材料的损伤粘弹性本构方程，方程反映了基体粘弹性、纤维含量及界面性能对复合材料粘弹性行为的影响，据此对蠕变所作的理论预测与试验结果比较吻合良好。     

粘弹性体半平面问题位移场的研究

利用散斑照相的方法对半平面粘弹性体位移场进行了研究，利用半透明材料采用透射成象的方法作记录，分别给出了逐点分析结果和全场的等位移条纹图，并由粘弹性理论中的对应原理给出了粘弹性模型位移场的理论解，在此基础上进行了实验与理论结果的比较。     

柔性路面中层底面弯拉应力分析

通过有限弹性层状体系理论，计算出大量的常用情况下的路面中层底面弯拉应力，并利用回归分析的方法，建立了弯拉应力与路面各结构层厚度与材料特性之间关系的回归方程，可简便迅速地计算出中层底面弯拉应力。     

SBS改性沥青混合料损伤模型分析

通过SBS改性沥青混合料的单轴拉伸试验,分析了粘弹性模型与损伤模型的特性,并耦合成粘弹性连续损伤模型;从能量的角度考虑了SBS改性沥青混合料的疲劳损伤特性和损伤效应,并建立了一种与拉伸应变水平相关的疲劳损伤模型。模型与试验吻合较好,可预测不同拉伸应变水平下SBS改性沥青混合料的疲劳寿命。     

沥青混合料粘弹性参数的测定及其在本构模型中的应用

沥青混合料粘弹性参数的测定决定本构模型中松弛函数或蠕变函数的确定,基于应力松弛试验,运用粘弹性力学相关理论对沥青混合料的粘弹性参数测定方法进行了分析,提出了该测定方法的数学模型,并用Origin软件进行了计算求解,最后举例说明了其在本构模型中的应用.     

基于有限元分析的干线公路路面疲劳寿命及养护时机研究

为了研究干线公路路面疲劳寿命和养护时机,基于有限元模型,结合粘弹性路面材料模型和动态车辆荷载,通过拉应力指标对路面结构力学响应进行分析;并通过试验段大修模型疲劳寿命对典型方案的养护时机进行分析。研究表明：高模量沥青混合料应用于中下面层,对路面结构的整体受力状况有利,在抗车辙能力方面更为显著;采用高模量沥青混合料EME-14作为下面层,提高了沥青路面寿命周期内的抗变形能力和维修养护次数,从而大大减少干线公路全寿命周期内的能耗和排放。     

水泥混凝土路面接缝嵌缝料的性能

应用两弹簧一粘壶模型模拟了硅酮、聚氨酯、橡胶沥青、PVC改性沥青和聚氯乙烯胶泥嵌缝料的粘弹性性能,给出了其粘弹性参数的回归公式,提出了嵌缝料结构温度下降产生的拉伸应力和车辆驶过接缝引起的剪切应力计算方法,建立了控制嵌缝料与混凝土槽壁剥落脱离的结构极限状态方程,对所选用嵌缝料的路用性能进行了分析和评价。研究结果表明嵌缝料与混凝土槽壁的剥落脱离破坏主要由车辆驶过接缝产生的剪切应力引起的,决定性因素是嵌缝料低温与高速剪切状态下嵌缝料的劲度,而温度下降产生的拉伸应力的影响是次要的。