不同荷载模式下沥青混合料的动态模量依赖模型

石志勇，李倩倩，王旭东

(1.重庆交通大学 材料科学与工程学院，重庆 400074；2.交通运输部公路科学研究院，北京 100088；3.哈尔滨工业大学 交通科学与工程学院，黑龙江 哈尔滨 150090)

0 引言

模量是路面结构设计与力学分析的重要参数[1]，如何使其取值更加合理可靠一直是困扰世界各国路面设计人员的难点问题之一。沥青混合料作为非均质和各向异性的黏弹性材料，其力学性能受到试验条件、荷载模式和测试方法等多种因素的影响[2-3]，获取真实可靠的材料模量较为困难。

事实上，沥青混合料的材料模量是具有多个变量的表达式而非一个定值。关于沥青混合料动态模量表示形式，主要有以下几类研究成果：第1类是建立全面的沥青混合料材料特性及动态模量数据库，并结合美国当地气候环境、试验条件、材料特性等，提出了一系列沥青混合料的动态模量预估模型，其中具有代表性的为Witczak 1-37A模型[4]、改进的Witczak模型[5]、NCHRP 1-40D模型[6]和Hirsch模型[7]等，但该类模型的预测结果与沥青混合料的室内及野外试验结果仅在一定范围、条件下具有较好的相关性，同时存在用于其他地区适用性较差等缺点。人工神经网络(Artificial Neural Network)模型具备一定的数据分析优势，提高了动态模量的预估精度[8-9]，因此愈发受到更多关注。第2类是基于沥青混合料线黏弹性理论将荷载作用时间和环境温度采用时温等效原理构造的单一变量的模量主曲线[10]，现行我国2017版沥青路面设计规范[11]和美国MEPDG路面设计指南[12]均依据……