学科专业：道路与铁道工程
授予学位：工学硕士
学位授予单位：zz大学
学位年度： 2005年
路面沥青混合料不可避免地存在细微的缺陷或裂缝，重复作用的交通荷载可以在这些裂缝尖端造成应力集中并以复杂的形式自上而下扩展，最终导致路面的疲劳开裂破坏。本文应用断裂力学原理探讨沥青路面疲劳寿命的预测方法。
计算与分析表明：广义Paris公式可以考虑沥青路面结构内材料复杂的裂缝扩展；沥青面层的疲劳寿命随着面层厚度的增加以幂函数的形式增加，适当增加沥青面层厚度可以提高路面的使用寿命；沥青面层的疲劳寿命随着面层材料模量的降低以负指数的幂函数形式增加；由于材料模量的降低将牺牲路面的整体强度并可能引起路面车辙类损坏，以此提高疲劳寿命的方法应慎重对待；沥青面层的疲劳寿命随着基层材料模量的增加呈幂函数的形式增加，但由疲劳方程可以看出，寿命并不是随基层材料模量的增加而无限的增加，疲劳曲线在经过一个上升段后，逐渐趋于一个常数值，这说明，这时基层模量对寿命已不作关键性贡献；随着底基层厚度的增加，面层的疲劳寿命近似地呈线性函数增加，但效果并不很明显。
现行沥青路面设计方法中，通常先拟订面层厚度，以基层或底基层作为设计层，轴载次数的变化由基层或底基层的厚度调整。本文的计算表明，路面面层超过疲劳寿命以后，面层完全破坏，可以导致整个结构的加速损坏。增加基层或底基层厚度以增加设计累计轴载作用次数是有限度的。由此可知，对于表面裂缝的开展，增加底基层厚度以增加路面的使用寿命的做法并不能得到明显的效果。这一点与我国设计规范的设计理念有悖；本文结算结果显示：随负荷量的增加，沥青路面的疲劳寿命呈指数形式下降，因此道路超载不容忽视。
