《路面行车载荷、环境因素、材料的力学特性.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《路面行车载荷、环境因素、材料的力学特性.ppt（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第九章第九章 行车荷载、自然环境与材料的行车荷载、自然环境与材料的力学特性力学特性 9-1 9-1 行车荷载行车荷载行车荷载行车荷载 9-2 9-2 交通分析交通分析交通分析交通分析 9-3 9-3 自然环境对路面的作用自然环境对路面的作用自然环境对路面的作用自然环境对路面的作用 9-4 9-4 路面材料力学特性路面材料力学特性路面材料力学特性路面材料力学特性9-1 行车荷载行车荷载 对行车荷载的研究内容：对行车荷载的研究内容：对行车荷载的研究内容：对行车荷载的研究内容： 1. 1.汽车的轮重与轴重；汽车的轮重与轴重；汽车的轮重与轴重；汽车的轮重与轴重； 2. 2.不同车型的车轴布置；不同车型
2、的车轴布置；不同车型的车轴布置；不同车型的车轴布置； 3. 3.设计期限内，汽车的轴型分布及汽车年通过量的设计期限内，汽车的轴型分布及汽车年通过量的设计期限内，汽车的轴型分布及汽车年通过量的设计期限内，汽车的轴型分布及汽车年通过量的 逐年变化；逐年变化；逐年变化；逐年变化； 4. 4.汽车的静态荷载与动态荷载特性比较。汽车的静态荷载与动态荷载特性比较。汽车的静态荷载与动态荷载特性比较。汽车的静态荷载与动态荷载特性比较。一、车辆的种类一、车辆的种类一、车辆的种类一、车辆的种类 道路上通行的车辆主要分为客车与货车两大类。道路上通行的车辆主要分为客车与货车两大类。道路上通行的车辆主要分为客车与货车两
3、大类。道路上通行的车辆主要分为客车与货车两大类。 客车：小客车、中客车、大客车；客车：小客车、中客车、大客车；客车：小客车、中客车、大客车；客车：小客车、中客车、大客车； 货车：整车、牵引式半挂车、牵引式挂车。货车：整车、牵引式半挂车、牵引式挂车。货车：整车、牵引式半挂车、牵引式挂车。货车：整车、牵引式半挂车、牵引式挂车。二、汽车的轴型二、汽车的轴型二、汽车的轴型二、汽车的轴型 我国公路与城市道路设计规范中均以我国公路与城市道路设计规范中均以我国公路与城市道路设计规范中均以我国公路与城市道路设计规范中均以100kN100kN作为标作为标作为标作为标准轴重。目前我国公路行驶的车辆，后轴轴载一般在
4、准轴重。目前我国公路行驶的车辆，后轴轴载一般在准轴重。目前我国公路行驶的车辆，后轴轴载一般在准轴重。目前我国公路行驶的车辆，后轴轴载一般在6060130kN130kN范围内。范围内。范围内。范围内。不同轴型的货车示意图不同轴型的货车示意图三、汽车对道路的静态压力三、汽车对道路的静态压力三、汽车对道路的静态压力三、汽车对道路的静态压力 1. 1. 静态压力静态压力静态压力静态压力P P的影响因素：的影响因素：的影响因素：的影响因素： （1 1）车轮胎内压）车轮胎内压）车轮胎内压）车轮胎内压 （2 2）轮胎的刚度和轮胎与路面的接触的形态）轮胎的刚度和轮胎与路面的接触的形态）轮胎的刚度和轮胎与路面的
5、接触的形态）轮胎的刚度和轮胎与路面的接触的形态 （3 3）轮载的大小）轮载的大小）轮载的大小）轮载的大小图图22 成重高速剪应力等值线图成重高速剪应力等值线图图图23 京津塘高速剪应力等值线图京津塘高速剪应力等值线图不同刚度路面双轮组荷载压力的分布不同刚度路面双轮组荷载压力的分布2.轮载静态压力的简化轮载静态压力的简化简化为单圆简化为单圆简化为双圆简化为双圆单圆当量圆直径单圆当量圆直径双圆双圆当量圆直径当量圆直径3.路面设计的标准轴载路面设计的标准轴载标标标标 准准准准 轴轴轴轴 载载载载BZZ100BZZ100 标标标标准准准准轴载轴载轴载轴载P P（kNkN）100100 轮轮轮轮胎接地胎
6、接地胎接地胎接地压压压压强强强强p p（MPaMPa）0.700.70 单轮传压单轮传压单轮传压单轮传压面当量面当量面当量面当量圆圆圆圆直径直径直径直径d d（cmcm）21.3021.30 两两两两轮轮轮轮中心距（中心距（中心距（中心距（cmcm）1.5d1.5d四、运动车辆对道路的动态影响四、运动车辆对道路的动态影响 1. 1. 水平力对路面造成的影响：水平力对路面造成的影响：水平力对路面造成的影响：水平力对路面造成的影响： 面层材料抗剪强度不足时，在水平荷载作用下，面层材料抗剪强度不足时，在水平荷载作用下，面层材料抗剪强度不足时，在水平荷载作用下，面层材料抗剪强度不足时，在水平荷载作用下
7、，会产生推移、拥包、波浪、车辙等破坏。会产生推移、拥包、波浪、车辙等破坏。会产生推移、拥包、波浪、车辙等破坏。会产生推移、拥包、波浪、车辙等破坏。轮载对路面的水平力轮载对路面的水平力纵向水平力纵向水平力横向水平力横向水平力水平力：水平力：QmaxP ，P轮载重量，轮载重量，路面附着系数路面附着系数 的最大值一般不超过的最大值一般不超过0.70.8 ，车速提高时，车速提高时， 将减小将减小水平力在路面产生的剪应力只分布水平力在路面产生的剪应力只分布 在最上层，向下迅速衰减。在最上层，向下迅速衰减。设计时应予考虑设计时应予考虑 2. 2.轮载的动态（振动）轮载的动态（振动）轮载的动态（振动）轮载的
8、动态（振动） 轮载动态变化的影响因素：车速、路面平整度、车轮载动态变化的影响因素：车速、路面平整度、车轮载动态变化的影响因素：车速、路面平整度、车轮载动态变化的影响因素：车速、路面平整度、车 辆的振动特性。辆的振动特性。辆的振动特性。辆的振动特性。 冲击系数：振动轮载的最大值与静载的比值。冲击系数：振动轮载的最大值与静载的比值。冲击系数：振动轮载的最大值与静载的比值。冲击系数：振动轮载的最大值与静载的比值。由于车身自身的震动和由于车身自身的震动和路面的不平整，车轮实路面的不平整，车轮实际上是以一定的频率和际上是以一定的频率和振幅在路面上跳动。其振幅在路面上跳动。其偏离静荷载的机会是均偏离静荷载
9、的机会是均等的，设计时仍然按照等的，设计时仍然按照静荷载考虑。静荷载考虑。动态轮载不均匀性动态轮载不均匀性 3. 3. 轮载作用的瞬时性轮载作用的瞬时性轮载作用的瞬时性轮载作用的瞬时性 车轮通过路面的时间约为车轮通过路面的时间约为车轮通过路面的时间约为车轮通过路面的时间约为0.010.010.1s0.1s左右，当应力出现的时间左右，当应力出现的时间左右，当应力出现的时间左右，当应力出现的时间很短时，来不及传递分布，其变形特性不能像静载作用那样完整很短时，来不及传递分布，其变形特性不能像静载作用那样完整很短时，来不及传递分布，其变形特性不能像静载作用那样完整很短时，来不及传递分布，其变形特性不能
10、像静载作用那样完整表现出来。试验表明：随着车速的提高，路基路面变形比停车状表现出来。试验表明：随着车速的提高，路基路面变形比停车状表现出来。试验表明：随着车速的提高，路基路面变形比停车状表现出来。试验表明：随着车速的提高，路基路面变形比停车状态要小很多，这个影响量在设计中要予以考虑（可以考虑为路面态要小很多，这个影响量在设计中要予以考虑（可以考虑为路面态要小很多，这个影响量在设计中要予以考虑（可以考虑为路面态要小很多，这个影响量在设计中要予以考虑（可以考虑为路面结构刚度的相对提高结构刚度的相对提高结构刚度的相对提高结构刚度的相对提高 ）。对于弹缩性材料，由于应力作用的瞬时）。对于弹缩性材料，由
11、于应力作用的瞬时）。对于弹缩性材料，由于应力作用的瞬时）。对于弹缩性材料，由于应力作用的瞬时性，允许按弹性结构分析。性，允许按弹性结构分析。性，允许按弹性结构分析。性，允许按弹性结构分析。 动荷载作用下路面变形减小动荷载作用下路面变形减小 4.车辆荷载作用的重复性车辆荷载作用的重复性 弹性路面材料在重复荷载作用下，呈现出材弹性路面材料在重复荷载作用下，呈现出材弹性路面材料在重复荷载作用下，呈现出材弹性路面材料在重复荷载作用下，呈现出材料的疲劳性质；弹塑性材料，如土基和柔性路面，料的疲劳性质；弹塑性材料，如土基和柔性路面，料的疲劳性质；弹塑性材料，如土基和柔性路面，料的疲劳性质；弹塑性材料，如土
12、基和柔性路面，呈现出变形的累计。在设计中要予以考虑。呈现出变形的累计。在设计中要予以考虑。呈现出变形的累计。在设计中要予以考虑。呈现出变形的累计。在设计中要予以考虑。疲劳破坏或变形积累疲劳破坏或变形积累9-2 交通分析交通分析 1. 交通量交通量（1）初始年平均日交通量：）初始年平均日交通量：（2-6）（2）设计年限内累计交通量：）设计年限内累计交通量：（2-7） 一定时间间隔内各类车辆通过某一道路横断面一定时间间隔内各类车辆通过某一道路横断面的数量的数量2. 轴载组成与等效换算轴载组成与等效换算（1）轴载谱）轴载谱（2）轴载作用次数：）轴载作用次数：每日通行的轴载数每日通行的轴载数相应的轴载
13、谱百分率相应的轴载谱百分率不同重量的轴载给路面结构的损伤程度是不同的，对于路面不同重量的轴载给路面结构的损伤程度是不同的，对于路面结构设计，除了设计期限内的交通量之外，另一个重要的因结构设计，除了设计期限内的交通量之外，另一个重要的因素就是各级轴载所占的比例。素就是各级轴载所占的比例。（3）标准轴载当量作用次数）标准轴载当量作用次数标准轴载：双轮组单轴轴载标准轴载：双轮组单轴轴载100kN等效换算原则：同一种路面结构在不同轴载作用下达到相等效换算原则：同一种路面结构在不同轴载作用下达到相 同的损伤程度同的损伤程度 轴载换算系数：轴载换算系数： （2-8）式中：式中： Ps 标准轴载重，标准轴载
14、重，kNkN； Ns 标准轴作用次数；标准轴作用次数； Pi、Ni i i级轴载级轴载重及作用次数重及作用次数 反映轴型和轮组轮胎数影响的系数；反映轴型和轮组轮胎数影响的系数； n 同路面结构特性有关的系数。同路面结构特性有关的系数。 3. 轮迹横向分布轮迹横向分布 车轮的轨迹总在横断面中心附近一定范围内左右摆动，由车轮的轨迹总在横断面中心附近一定范围内左右摆动，由于轮迹的宽度远小于车道的宽度，因而总的轴载通行次数既不于轮迹的宽度远小于车道的宽度，因而总的轴载通行次数既不会集中在横断面上某一固定位置，也不可能平均分配到每一点，会集中在横断面上某一固定位置，也不可能平均分配到每一点，而是按一定规
15、律分布在车道横断面上而是按一定规律分布在车道横断面上 单向行驶一个车道单向行驶一个车道混合行驶双车道混合行驶双车道 9-3 自然环境对路面的作用自然环境对路面的作用 路基路面结构直接暴露在大气当中，必然要经受路基路面结构直接暴露在大气当中，必然要经受路基路面结构直接暴露在大气当中，必然要经受路基路面结构直接暴露在大气当中，必然要经受着自然环境因素的影响。路基土和路面材料的刚度和着自然环境因素的影响。路基土和路面材料的刚度和着自然环境因素的影响。路基土和路面材料的刚度和着自然环境因素的影响。路基土和路面材料的刚度和强度随着路面结构内部温度和湿度的变化有时会有大强度随着路面结构内部温度和湿度的变化
16、有时会有大强度随着路面结构内部温度和湿度的变化有时会有大强度随着路面结构内部温度和湿度的变化有时会有大幅度的增减。幅度的增减。幅度的增减。幅度的增减。温度对沥青路面弹性模温度对沥青路面弹性模量的影响量的影响湿湿度度对对路路基基刚刚度度的的影影响响一、温度的影响作用一、温度的影响作用一、温度的影响作用一、温度的影响作用 1. 1.影响机理影响机理影响机理影响机理 路路路路基基基基土土土土和和和和路路路路面面面面材材材材料料料料的的的的体体体体积积积积会会会会随随随随着着着着路路路路基基基基路路路路面面面面结结结结构内部的温度和湿度的升降而产生膨胀和收缩。构内部的温度和湿度的升降而产生膨胀和收缩。
17、构内部的温度和湿度的升降而产生膨胀和收缩。构内部的温度和湿度的升降而产生膨胀和收缩。 由由由由于于于于温温温温度度度度和和和和湿湿湿湿度度度度在在在在路路路路基基基基路路路路面面面面结结结结构构构构内内内内部部部部的的的的变变变变化化化化沿沿沿沿深深深深度度度度方方方方向向向向是是是是不不不不均均均均匀匀匀匀的的的的，所所所所以以以以不不不不同同同同深深深深度度度度处处处处胀胀胀胀缩缩缩缩的的的的变化也是不同的。变化也是不同的。变化也是不同的。变化也是不同的。 当当当当这这这这种种种种不不不不均均均均匀匀匀匀胀胀胀胀缩缩缩缩受受受受到到到到某某某某种种种种原原原原因因因因的的的的约约约约束束束
18、束而而而而不不不不能能能能实实实实现现现现时时时时，路路路路基基基基路路路路面面面面结结结结构构构构内内内内部部部部就就就就会会会会产产产产生生生生附附附附加加加加应应应应力力力力，即即即即温温温温度度度度应应应应力力力力和和和和湿湿湿湿度度度度应应应应力力力力，进进进进而而而而对对对对路路路路基基基基路路路路面面面面产产产产生生生生破破破破坏。坏。坏。坏。观测结果分析：观测结果分析： 路表温度变化与气温大致同步，但温度较气温高路表温度变化与气温大致同步，但温度较气温高 不同深度处的温度同样随气温变化呈周期变化，升降幅不同深度处的温度同样随气温变化呈周期变化，升降幅度随深度增加而减小，峰值出现
19、也随深度增加而滞后度随深度增加而减小，峰值出现也随深度增加而滞后 沥青面层温度日变曲线沥青面层温度日变曲线水泥混凝土面层温度日变曲线水泥混凝土面层温度日变曲线观测结果分析：观测结果分析： 顶面与底面之间的温差，在一天内经历了由负到正，再顶面与底面之间的温差，在一天内经历了由负到正，再由正到负的循环变化由正到负的循环变化 温度梯度变化与气温变化大致同步，具有周期性特点温度梯度变化与气温变化大致同步，具有周期性特点 2. 影响温度状况的因素影响温度状况的因素外部因素：太阳辐射、气温、风速、降水量等外部因素：太阳辐射、气温、风速、降水量等内部因素：结构层材料的热物理特性参数内部因素：结构层材料的热物
20、理特性参数（1）影响因素）影响因素（2）路面温度状况预估方法）路面温度状况预估方法统计方法统计方法和和理论方法理论方法 统计方法：通过连续观测及气象资料收集，建立不统计方法：通过连续观测及气象资料收集，建立不同深度处各种路面温度指标的回归方程同深度处各种路面温度指标的回归方程: Tmax= a + bTamax + cQ（2-9）理论方法：应用热传导理论方程式推演出各项气象资料理论方法：应用热传导理论方程式推演出各项气象资料和路面材料热物理特性参数组成的温度预估方程式和路面材料热物理特性参数组成的温度预估方程式 二二 、湿度影响（、湿度影响（或水分的影响或水分的影响）1. 影响湿度状况的因素影
21、响湿度状况的因素降水、地面积水、地下水侵入降水、地面积水、地下水侵入地下水影响高度：地下水影响高度： 粘土：粘土：6m，砂质粘土或粉土：，砂质粘土或粉土：3m，砂土：砂土：0.9m。2. 保持路基路面干燥的主要方法保持路基路面干燥的主要方法（1）设置良好的地面排水和路面排水设施）设置良好的地面排水和路面排水设施（2）采用不透水面层）采用不透水面层（3）处置路肩，防止水渗入）处置路肩，防止水渗入 9-4 路面材料的力学强度特性路面材料的力学强度特性路面材料路面材料 松散颗粒型材料及块料松散颗粒型材料及块料 沥青结合料沥青结合料 无机结合料无机结合料一一. 抗剪强度抗剪强度 1. 剪切破坏剪切破坏
22、路路面结构层较薄，刚度不足，车轮荷载通过薄层传递路路面结构层较薄，刚度不足，车轮荷载通过薄层传递给土基的剪应力过大，导致路基路面整体发生剪切破坏给土基的剪应力过大，导致路基路面整体发生剪切破坏 无结合料的粒料基层因层位不合理，内部剪应力过大而无结合料的粒料基层因层位不合理，内部剪应力过大而引起部分结构层产生剪切破坏引起部分结构层产生剪切破坏 面面层结构的材料抗剪强度较低，经受较大的水平推力面面层结构的材料抗剪强度较低，经受较大的水平推力时，面层材料产生纵向或横向推移等各种剪切破坏时，面层材料产生纵向或横向推移等各种剪切破坏 2. 抗剪强度：抗剪强度：式中： c 材料的粘结力，kPa； 材料的内
23、摩阻角沥沥青混合料的抗剪强度与沥青沥沥青混合料的抗剪强度与沥青的粘度、用量、试验温度、加荷速的粘度、用量、试验温度、加荷速率等因素有关率等因素有关 沥青含量越多，沥青含量越多，值下降越多，值下降越多，而集料级配良好，有助于提高而集料级配良好，有助于提高 二二. 抗拉强度抗拉强度 1. 抗拉强度来源：抗拉强度来源：由混合料中结合料的粘结力提供由混合料中结合料的粘结力提供2. 抗拉强度测试试验抗拉强度测试试验直接拉伸试验直接拉伸试验间接拉伸试验（劈裂试验）间接拉伸试验（劈裂试验）水泥混凝土：水泥混凝土：三三. 抗弯拉强度抗弯拉强度 式中：式中： P 破坏荷载，kN； l 支点间距，m 水泥混凝土抗
24、折强度标准试件尺寸为水泥混凝土抗折强度标准试件尺寸为150mm150mm550mm，集料粒径应不大于，集料粒径应不大于40mm。 试验规程：试验规程： 四、应力应变特性四、应力应变特性 1. 1.无结合料的碎石、砾石材料无法通过成型试件测试应力无结合料的碎石、砾石材料无法通过成型试件测试应力无结合料的碎石、砾石材料无法通过成型试件测试应力无结合料的碎石、砾石材料无法通过成型试件测试应力应变特性，可用三轴压缩试验结果来反映。其表现出明显应变特性，可用三轴压缩试验结果来反映。其表现出明显应变特性，可用三轴压缩试验结果来反映。其表现出明显应变特性，可用三轴压缩试验结果来反映。其表现出明显的非线性特征
25、。的非线性特征。的非线性特征。的非线性特征。 2. 2. 水泥混凝土的抗压强度和抗压弹性模量采用棱柱体的单水泥混凝土的抗压强度和抗压弹性模量采用棱柱体的单水泥混凝土的抗压强度和抗压弹性模量采用棱柱体的单水泥混凝土的抗压强度和抗压弹性模量采用棱柱体的单轴加压进行测试。轴加压进行测试。轴加压进行测试。轴加压进行测试。 3. 3.无机结合料宜采用三轴压缩试验测定其应力无机结合料宜采用三轴压缩试验测定其应力无机结合料宜采用三轴压缩试验测定其应力无机结合料宜采用三轴压缩试验测定其应力应变特性应变特性应变特性应变特性关系。结果也呈现出非线性特征。关系。结果也呈现出非线性特征。关系。结果也呈现出非线性特征。
26、关系。结果也呈现出非线性特征。 4. 4.沥青混合料的应力应变特性测试也相同。在低温下，沥青混合料的应力应变特性测试也相同。在低温下，沥青混合料的应力应变特性测试也相同。在低温下，沥青混合料的应力应变特性测试也相同。在低温下，可采用单轴试验或小梁试验，在高温下，可用三轴压缩试验可采用单轴试验或小梁试验，在高温下，可用三轴压缩试验可采用单轴试验或小梁试验，在高温下，可用三轴压缩试验可采用单轴试验或小梁试验，在高温下，可用三轴压缩试验测定。测定。测定。测定。 由于沥青混合料中的结合料由于沥青混合料中的结合料由于沥青混合料中的结合料由于沥青混合料中的结合料沥青具有依赖于温度和加沥青具有依赖于温度和加
27、沥青具有依赖于温度和加沥青具有依赖于温度和加荷时间的粘荷时间的粘荷时间的粘荷时间的粘弹性性状，所以不能用一个常量弹性模量来表弹性性状，所以不能用一个常量弹性模量来表弹性性状，所以不能用一个常量弹性模量来表弹性性状，所以不能用一个常量弹性模量来表征沥青混合料的引力征沥青混合料的引力征沥青混合料的引力征沥青混合料的引力应变特性关系。应变特性关系。应变特性关系。应变特性关系。五、路面材料的累积变形及疲劳特性五、路面材料的累积变形及疲劳特性路面材料处于弹塑性工路面材料处于弹塑性工作状态，重复荷载作用作状态，重复荷载作用引起塑性变形积累，累引起塑性变形积累，累积变形超出一定限度时，积变形超出一定限度时，
28、出现破坏极限状态出现破坏极限状态路面材料处于弹性工作状路面材料处于弹性工作状态，重复荷载作用下虽不态，重复荷载作用下虽不产生塑性变形，但结构内产生塑性变形，但结构内部产生微量损伤，微量损部产生微量损伤，微量损伤达到一定限度时，路面伤达到一定限度时，路面结构发生疲劳断裂结构发生疲劳断裂路面结构在重复荷载作用下处于何种破坏极限状态，路面结构在重复荷载作用下处于何种破坏极限状态，与路面所用材料、大气温度、湿度等均有关系。与路面所用材料、大气温度、湿度等均有关系。一一. 累积变形累积变形 易产生车辙或沉陷易产生车辙或沉陷1. 碎、砾石混合料碎、砾石混合料 级配良好的混合料在重复级配良好的混合料在重复加
29、载试验中，当偏应力低于加载试验中，当偏应力低于某一值时，塑性变形随作用某一值时，塑性变形随作用次数增加而增加，且逐渐趋次数增加而增加，且逐渐趋于稳定。偏应力较大时，塑于稳定。偏应力较大时，塑性变形量随作用次数的增加性变形量随作用次数的增加而不断增加，直至破坏。而不断增加，直至破坏。级配不良或含有细粒过多级配不良或含有细粒过多的混合料，在应力重复作用的混合料，在应力重复作用多次后，塑性变形累积过大，多次后，塑性变形累积过大，不宜修筑路面。不宜修筑路面。2. 沥青混合料沥青混合料 塑性变形量随重复作用次塑性变形量随重复作用次数的增加而增加。数的增加而增加。温度越高，塑性变形累积温度越高，塑性变形累
30、积量越大。量越大。同一温度下，控制累积应同一温度下，控制累积应变量的是加荷时间总和，而变量的是加荷时间总和，而不仅是重复作用次数。不仅是重复作用次数。影响累积变形的因素，除影响累积变形的因素，除温度、施加应力大小及加荷温度、施加应力大小及加荷时间外，同集料的状况也有时间外，同集料的状况也有关。关。二二. 疲劳特性疲劳特性 关于疲劳的几个概念：关于疲劳的几个概念：疲劳：疲劳：对弹性状态的路面材料承受重复应力作用时，可对弹性状态的路面材料承受重复应力作用时，可能在低于静载一次作用的极限应力时出现破坏，这种材能在低于静载一次作用的极限应力时出现破坏，这种材料强度的降低现象称为疲劳。料强度的降低现象称
31、为疲劳。疲劳破坏：疲劳破坏：由于材料微结构局部不均匀，诱发应力集中由于材料微结构局部不均匀，诱发应力集中而出现微损伤，在应力重复作用下微损伤逐步累积扩大，而出现微损伤，在应力重复作用下微损伤逐步累积扩大，导致结构破坏。导致结构破坏。疲劳强度：疲劳强度：出现疲劳破坏的重复应力值。出现疲劳破坏的重复应力值。疲劳极限：疲劳极限：材料在应力重复一定次数后，疲劳强度不再材料在应力重复一定次数后，疲劳强度不再下降，趋于稳定值，此温度值为疲劳极限。下降，趋于稳定值，此温度值为疲劳极限。1. 水泥混凝土及无机结合料处治的混合料水泥混凝土及无机结合料处治的混合料 应力比增大，出现疲劳破坏的重复作用次数降低。应力
32、比增大，出现疲劳破坏的重复作用次数降低。重复应力级位相同时，重复应力级位相同时，Nf变化幅度较大，试验结果离散，但概变化幅度较大，试验结果离散，但概率分布基本符合对数正态分布。率分布基本符合对数正态分布。疲劳方程：疲劳方程：Nf107时，应力比为时，应力比为0.55，此，此时尚未发现疲劳现象。时尚未发现疲劳现象。应力比小于应力比小于0.75时，重复应力施时，重复应力施加的频率对试验结果影响很微小。加的频率对试验结果影响很微小。2. 沥青混合料沥青混合料 疲劳特性室内试验采用简支小梁疲劳特性室内试验采用简支小梁或圆柱体试验等方法，有两种试验或圆柱体试验等方法，有两种试验方法：方法：控制应力控制应
33、力与与控制应变控制应变。控制应力控制应力试验，材料的疲劳破坏试验，材料的疲劳破坏以试件出现断裂为标志；而以试件出现断裂为标志；而控制应控制应变试验变试验，可以以劲度模量下降到初，可以以劲度模量下降到初始值的始值的50作为疲劳破坏的标准。作为疲劳破坏的标准。条件相同试验中，控制应变试验所条件相同试验中，控制应变试验所得疲劳寿命大得多。得疲劳寿命大得多。较厚的沥青面层，宜采用控制应较厚的沥青面层，宜采用控制应力试验方法；较薄的沥青面层，宜力试验方法；较薄的沥青面层，宜采用控制应变的试验方法。采用控制应变的试验方法。3. 曼诺定律曼诺定律 问题的提出：室内疲劳试验一般采用单一不变的应力问题的提出：室
34、内疲劳试验一般采用单一不变的应力或应变作为重复加载的基本模式，而实际路面受到的是或应变作为重复加载的基本模式，而实际路面受到的是重力不同的车辆荷载，所以需解决如何综合重力不同的车辆荷载，所以需解决如何综合不同荷载的不同荷载的疲劳疲劳作用问题。作用问题。曼诺定律：曼诺定律：各级荷载作用下材料所出现的疲劳损坏可线各级荷载作用下材料所出现的疲劳损坏可线性叠加：假设某一级荷载性叠加：假设某一级荷载Pi作用作用Ni此后材料达疲劳破坏，此后材料达疲劳破坏，则该荷载作用一次相当于消耗材料疲劳寿命的则该荷载作用一次相当于消耗材料疲劳寿命的1/Ni，实际，实际各级荷载的作用次数为各级荷载的作用次数为ni，则相应各级荷载消耗的疲劳寿，则相应各级荷载消耗的疲劳寿命为命为ni/Ni。在各级荷载作用下，材料的综合疲劳损伤为：。在各级荷载作用下，材料的综合疲劳损伤为： （2-40） 提高路面抗疲劳性能的措施提高路面抗疲劳性能的措施： 合理的材料设计合理的材料设计合理的结构设计合理的结构设计沥青路面的疲劳破坏沥青路面的疲劳破坏弯拉疲劳弯拉疲劳弯拉疲劳弯拉疲劳剪切疲劳剪切疲劳剪切疲劳剪切疲劳
