[发明专利]桥面铺装层鼓泡界面断裂韧性的测量方法

权利要求书

1.一种桥面铺装层鼓泡界面断裂韧性的测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)取鼓泡半径不同的桥面铺装层试件置于平台上；

(2)对桥面铺装层不断施加均布荷载至桥面铺装层鼓泡临界扩展；

(3)记载桥面铺装层鼓泡的变化并进行处理、计算，得到桥面铺装层鼓泡上的任一点在任一变化状态的挠度w；

(4)根据步骤(2)中的桥面铺装层鼓泡变化过程中的任一状态时施加的荷载q₀及施加该荷载q₀时步骤(3)中得到鼓泡上任一点的挠度w₀，结合挠度w的计算公式，计算得到桥面铺装层的弹性模量E；

(5)根据步骤(2)中的桥面铺装层鼓泡变化至临界扩展时施加的荷载q及步骤(4)中计算的弹性模量E，计算桥面铺装层鼓泡发生扩展时的临界能量释放率G_C；

(6)根据模态分析得到桥面铺装层Ⅰ型断裂界面临界应力强度因子K_1c及Ⅱ型断裂界面应力强度因子K_2c；

(7)根据步骤(6)中的桥面铺装层断裂界面临界应力强度因子计算桥面铺装层界面断裂的模态相位角ψ；

(8)根据步骤(5)中的临界能量释放率G_C、步骤(6)中的模态相位角ψ及界面断裂韧性Г₀(ψ)公式计算桥面铺装层纯I型界面断裂韧性G_IC和试验参数λ，最终得到界面断裂韧性Г₀(ψ)与模态相位角ψ之间的关系：

Γ₀(ψ)＝G_C＝G_IC[1+(1-λ)tan²ψ]；

(9)根据步骤(8)中的界面断裂韧性Г₀(ψ)，评价桥面铺装层鼓泡的扩展性能。

2.根据权利要求1所述的桥面铺装层鼓泡界面断裂韧性的测量方法，其特征在于：所述桥面铺装层界面断裂的模态相位角ψ为：

3.根据权利要求2所述的桥面铺装层鼓泡界面断裂韧性的测量方法，其特征在于：所述挠度w的计算公式为：

当其中r为鼓泡上任一点到鼓泡对称轴中心的距离，

当其中r为径向鼓泡上任一点至中面的距离，

其中，q为荷载，v为桥面铺装层的泊松比，h为桥面铺装层的厚度，R为桥面铺装层鼓泡的半径，E为桥面铺装层的弹性模量。

4.根据权利要求3所述的桥面铺装层鼓泡界面断裂韧性的测量方法，其特征在于：所述桥面铺装层鼓泡的能量释放率G为：

当

当

其中，q为荷载，v为桥面铺装层的泊松比，h为桥面铺装层的厚度，R为桥面铺装层鼓泡的半径，E为桥面铺装层的弹性模量。

5.根据权利要求1所述的桥面铺装层鼓泡界面断裂韧性的测量方法，其特征在于：所述步骤(6)中的模态分析采用有限元计算模态分析。

6.根据权利要求1所述的桥面铺装层鼓泡界面断裂韧性的测量方法，其特征在于：所述桥面铺装层试件设有盲孔。

7.根据权利要求6所述的桥面铺装层鼓泡界面断裂韧性的测量方法，其特征在于：所述桥面铺装层试件的制备包括以下步骤：

(1)制作桥面板；

(2)在桥面板上涂抹粘结层，凝结硬化后在粘结层上浇筑铺装层；

(3)铺装层凝结硬化后，在铺装层的相对面取任意半径的圆柱形芯样，得到桥面铺装层试件；

(4)步骤(3)的桥面铺装层试件的表面制备散斑图。

8.根据权利要求1所述的桥面铺装层鼓泡界面断裂韧性的测量方法，其特征在于：所述步骤(3)采用图像数字测量装置进行记载并采用计算机图像数字处理程序进行处理、计算。

9.根据权利要求8所述的桥面铺装层鼓泡界面断裂韧性的测量方法，其特征在于：所述图像数字测量装置采用CCD摄像头。

10.根据权利要求1所述的桥面铺装层鼓泡界面断裂韧性的测量方法，其特征在于：所述荷载采用液压对桥面铺装层试件进行施加。