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第1章 绪论1

1.1 国内外研究综述1

1.1.1 关于沥青路面黏弹性损伤断裂分析方面1

1.1.2 关于防裂控制研究方面3

1.1.3 存在的问题6

1.2 本书内容概述6

第2章 黏弹性理论基础8

2.1 基本概念8

2.1.1 黏弹性理论8

2.1.2 黏弹性9

2.1.3 蠕变10

2.1.4 松弛11

2.1.5 蠕变与松弛本构关系的等效性12

2.2 黏弹性模型理论12

2.2.1 基本元件12

2.2.2 几种常见的模型13

2.2.3 广义Maxwell模型和广义Kelvin模型19

2.2.4 微分型本构方程21

2.3 积分型本构理论24

2.3.1 线性叠加原理24

2.3.2 蠕变型本构方程25

2.3.3 松弛型本构方程27

2.4 动态性能和温度效应28

2.4.1 黏弹性模型对于交变应力的影响28

2.4.2 时温等效性31

第3章 沥青混凝土材料黏弹性损伤理论与求解方法33

3.1 沥青混凝土的松弛模量34

3.2 沥青混凝土黏弹性损伤理论36

3.2.1 损伤力学求解方法36

3.2.2 蠕变型损伤本构方程37

3.2.3 松弛型损伤本构方程37

3.3 单向拉伸条件下的裂纹扩展准则38

3.3.1 初始损伤区与断裂区的确定38

3.3.2 断裂区边界上开裂角的确定42

3.3.3 三型裂纹损伤区和断裂区的分布及起裂点的坐标44

3.4 单轴压缩条件下裂纹的破坏模式分析47

3.4.1 初始扩展47

3.4.2 翼型裂纹47

3.5 沥青混凝土材料的黏弹性损伤求解方法50

3.5.1 沥青混凝土材料的黏弹性损伤分析参数的确定50

3.5.2 沥青混凝土材料的黏弹性损伤分析过程50

本章小结53

第4章 沥青混合料分数阶导数型黏弹性本构模型的研究55

4.1 分数阶导数理论55

4.1.1 分数阶微积分的定义55

4.1.2 两个重要的函数56

4.2 分数阶导数模型58

4.2.1 Abel模型58

4.2.2 几种常见的分数导数模型59

4.3 基于广义Maxwell模型的黏弹性损伤本构方程64

4.4 基于分数阶导数黏弹性应力强度因子本构方程的建立66

4.5 沥青路面松弛应力强度因子分析67

4.5.1 路面结构层参数及荷载作用67

4.5.2 应力强度因子数值计算68

4.5.3 结论71

本章小结71

第5章 含裂缝沥青混凝土黏弹性损伤演化数值模拟分析72

5.1 含裂缝沥青混凝土路面力学模型的建立72

5.1.1 基本假定72

5.1.2 荷载场与温度场的确定72

5.1.3 两种裂缝模型的建立74

5.1.4 模型尺寸的确定76

5.1.5 单元类型的选择79

5.2 模拟沥青混凝土的损伤断裂演化方法80

5.2.1 模拟裂缝扩展的方法80

5.2.2 模拟路面损伤断裂演化的局部加密法83

5.3 含裂缝沥青混凝土材料松弛特性分析84

5.3.1 温度作用下含表面裂缝沥青混凝土路面松弛特性分析84

5.3.2 行车载荷作用下含反射裂缝沥青混凝土路面松弛特性分析96

5.4 含裂缝沥青混凝土的黏弹性损伤演化分析104

5.4.1 含裂缝沥青混凝土路面黏弹性损伤因子分析104

5.4.2 含裂缝沥青混凝土路面的损伤演化分析105

5.4.3 含裂缝沥青混凝土路面的损伤区半径和断裂区半径计算与分析105

本章小结107

第6章 基于黏弹性损伤断裂耦合理论的沥青混凝土的防裂控制研究109

6.1 土工合成材料防裂控制研究109

6.1.1 土工合成材料概述109

6.1.2 土工合成材料的抗裂机理112

6.1.3 土工合成材料加铺层的防裂效果的数值分析113

6.1.4 土工合成材料加铺层抗裂性能试验研究118

6.1.5 小结127

6.2 纤维增强沥青混凝土疲劳寿命分析128

6.2.1 纤维沥青混凝土劲度模量的确定129

6.2.2 纤维增强沥青混凝土路面疲劳寿命分析133

6.3 纤维增强沥青混凝土松弛损伤演化分析134

6.3.1 纤维增强沥青混凝土松弛模量的确定134

6.3.2 纤维增强沥青混凝土路面松弛损伤演化分析135

本章小结136

参考文献138

作者简介145