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当自由水存在于沥青路面结构内部时,每循环加载在饱水沥青路面结构上一次,其内部骨料骨架间产生的动孔隙水压力导致的结构损伤比处于无水条件时要多几十倍甚至更多倍。为了对浸水作用下沥青混合料的疲劳损伤机理及其细观变化规律进行研究,本文以浸水作用下沥青混合料疲劳损伤的细观变化规律与宏观性能的关系为研究主线,通过理论基础、试验手段和数值模拟分析相结合的方法。最终获得浸水沥青路面结构内部孔隙水压力的变化规律及浸水作用下沥青混合料内部结构的细观形变及演化规律。本文的主要研究成果如下:(1)通过调查研究国内外有关参考文献,通常认为沥青混合料的水损坏跟孔隙率情况有关,故通过室内试验获取不同孔隙率SMA-13混合料试件,通过研究SMA-13混合料不同孔隙率试件的渗透性试验获取不同疲劳损程度下的孔隙率、渗透系数,以及不同孔隙率试件的损伤程度与孔隙率、渗透系数的关系。结果表明,沥青混合料的疲劳损伤程度与其渗透性能有关,采取预防性养护措施对有效防治水损坏具有重要意义。(2)基于多孔介质流固耦合理论和沥青路面结构的弹性层状体系理论,采用室内试验与ABAQUS有限元数值模拟相结合的方法,分析标准荷载及超载下饱水沥青路面结构层间动孔隙水压力、应力、应变及位移分布规律。最后通过浸水作用下的疲劳损伤规律分析,得到上面层损伤程度与动孔隙水压力的关系。(3)沥青路面结构内部材料被认为各向同性,其复杂的内部细观结构很少深入研究,本文通过CT无损扫描获取不同疲劳损伤程度下SMA-13混合料不同孔隙率试件的内部细观结构,研究其不同疲劳损程度下内部孔隙的分布特性、损伤密度变化,从而一定程度上揭示沥青混合料内部细观结构的变化对整体造成的影响。(4)运用自行编制的程序,将数字图像文件转换成与AutoCAD进行数据交换的文件格式,并对处理过的数字图像运用CAD中的SAT接口将集料边缘信息进行矢量化,并将该细观结构导入ABAQUS有限元软件中得到SMA-13混合料的二维细观数值模型。最后将室内试验参数运用到二维数值模型中,说明浸水条件下的沥青混合料细观力学性能的变化。