1、瀝青混合料是一種準(zhǔn)脆性材料,其斷裂行為具有溫度和加載速率依賴(lài)性。材料開(kāi)裂過(guò)程中的軟化行為與集料的互鎖、滑移有關(guān),同時(shí)瀝青膠漿表現(xiàn)出粘聚性和粘彈性性能。為了研究瀝青混合料斷裂過(guò)程區(qū)(Fractureprocesszone,FPZ)的開(kāi)裂軟化和粘彈性影響,本文提出了一種改進(jìn)的內(nèi)聚力模型(Improvedcohesivemodel)。利用瀝青混合料高溫蠕變?cè)囼?yàn)確定了瀝青混合料松弛模量主曲線(xiàn),獲得了瀝青混合料的粘彈特性參數(shù)。介紹了斷裂能的測(cè)定方

2、法,并利用三點(diǎn)彎曲梁試驗(yàn)(Single-edgenotchedbeam,SEB)試件對(duì)不同溫度下的斷裂能進(jìn)行測(cè)定,最后對(duì)斷裂能的變化進(jìn)行分析?；跀U(kuò)展有限元法(Extendfiniteelementmethod,XFEM)和改進(jìn)的內(nèi)聚力模型利用ABAQUS有限元軟件對(duì)瀝青混合料圓盤(pán)拉伸試驗(yàn)(Disk-shapedcompacttension,DCT)進(jìn)行模擬,重點(diǎn)分析了基體材料粘彈性(松弛模量)和斷裂參數(shù)(斷裂能)的影響,利用數(shù)值分析結(jié)

3、果與Wagoner試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)改進(jìn)的CZM本構(gòu)能夠很好的模擬裂紋擴(kuò)展,同時(shí)也表明擴(kuò)展有限元法在裂紋模擬過(guò)程中克服了常規(guī)有限元法的缺點(diǎn),避免常規(guī)有限元法在分析裂紋開(kāi)裂問(wèn)題時(shí)的繁瑣前處理,展現(xiàn)擴(kuò)展有限元法的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。分別考慮基體材料的彈性和粘彈性,對(duì)SEB試驗(yàn)進(jìn)行模擬,發(fā)現(xiàn)基體材料分別看作彈性、粘彈性得到的數(shù)值結(jié)果均與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好,并且在-10℃時(shí),瀝青混凝土的粘彈性影響非常小。對(duì)混合模式的SEB試件進(jìn)行模擬,預(yù)測(cè)了裂紋擴(kuò)展路