[发明专利]一种由温度变化引起的沥青路面疲劳开裂破坏的评价方法

说明书

本发明属于沥青路面破坏评价技术领域，公开了一种由温度变化引起的沥青路面疲劳开裂破坏的评价方法，包括构建以载荷为特征的轮胎模型，构建沥青路面结构模型，构建沥青材料回弹模量与温度的非线性模型，获取沥青面层的回弹模量的非线性分布信息，获取位于载荷区中心位置处的沥青面层的底部的横向拉应变值、纵向拉应变值，并选择较大值作为沥青面层的底部的拉应变值；根据沥青面层的底部的拉应变值、沥青面层的底部的回弹模量构建沥青路面的疲劳开裂破坏模型，对沥青路面疲劳开裂破坏情况进行评价。本发明能够弥补沥青路面疲劳开裂破坏评价领域的不足，正确合理地评价沥青路面疲劳开裂破坏。

技术领域

本发明涉及沥青路面破坏评价技术领域，尤其涉及一种由温度变化引起的沥青路面疲劳开裂破坏的评价方法。

背景技术

随着交通需求的发展，作用在沥青路面载荷不断増大，对路面结构材料性质的影响逐渐变大，此时路面结构材料不能再简单的看作线弹性材料。沥青路面处于大气环境之中，由于气温的变化，导致路面结构各层的温度各不相同。以前较多的研究将沥青材料参数，例如弹性模量与泊松比等视为定值来分析路面的应变响应，这样得出的结论针对沥青材料某一时刻某一特定温度下的，并不能代表在变化温度情况下的回弹模量，实际的沥青面层回弹模量具有非线性分布特征。忽视沥青路面的变化的温度导致的回弹模量非线性分布，得到的路面应变响应显然是不准确的，正确的研究沥青路面回弹模量非线性分布是必不可少的。

目前我国现行制订和颁布的沥青路面设计规范，该规范基于疲劳、车辙、低温开裂及抗滑等多种路用性能要求建立了沥青层底拉应力、无机结合料层底拉应力、路基顶面压应变、沥青层允许永久变形、低温开裂指数、抗滑技术要求等七大指标。但是，关于应变设计指标难以在设计及施工过程中进行准确可靠检验的问题，目前没有很好的解决方案，也缺少一种能够正确合理地评价沥青路面疲劳开裂破坏的方案。

发明内容

本申请实施例通过提供一种由温度变化引起的沥青路面疲劳开裂破坏的评价方法，解决了现有技术不能正确合理地评价沥青路面疲劳开裂破坏的问题。

本申请实施例提供一种由温度变化引起的沥青路面疲劳开裂破坏的评价方法，包括以下步骤：

步骤1、构建以载荷为特征的轮胎模型；

步骤2、构建沥青路面结构模型；所述沥青路面结构模型包括沥青面层；

步骤3、获取沥青面层的表面的温度、沥青面层的底部的温度，构建沥青材料回弹模量与温度的非线性模型；根据所述沥青材料回弹模量与温度的非线性模型获取沥青面层的回弹模量的非线性分布信息；

步骤4、通过ABAQUS分析计算，获取位于载荷区中心位置处的沥青面层的底部的横向拉应变值、纵向拉应变值；

步骤5、比较所述横向拉应变值、所述纵向拉应变值的大小，选择较大值作为沥青面层的底部的拉应变值；

步骤6、根据所述沥青面层的底部的拉应变值、沥青面层的底部的回弹模量，构建沥青路面的疲劳开裂破坏模型，根据所述沥青路面的疲劳开裂破坏模型对沥青路面疲劳开裂破坏情况进行评价。

优选的，所述步骤1中，所述轮胎模型在轮胎路面接触区域上被划分为五个区域轮胎主体，五个所述区域轮胎主体的垂向轮胎力呈对称分布。

优选的，所述五个区域轮胎主体的垂向轮胎力的幅值分别记为P1、P2、P3、P2、P1；P1、P2、P3之间的大小关系满足：P1＜P2＜P3。

优选的，所述步骤2中，所述沥青路面结构模型从上至下依次为所述沥青面层、基层、底基层、土基；所述沥青面层的载荷区被施加垂向轮胎力；所述沥青面层沿深度方向具有变化的温度梯度。

优选的，所述步骤3中，所述沥青材料回弹模量与温度的非线性模型表示为：