透水型建筑固废再生水稳材料疲劳性能试验及预测模型

作     者：杨涛 肖源杰 陈宇亮 李昀博 何庆宇 周震 李鼎硕 YANG Tao;XIAO Yuanjie;CHEN Yuliang;LI Yunbo;HE Qingyu;ZHOU Zhen;LI Dingshuo

作者机构：中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学重载铁路工程结构教育部重点实验室湖南长沙410075 湖南省交通科学研究院有限公司湖南长沙410015 广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司广东广州510440 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52178443) 国家重点研发计划项目(2019YFC1904704) 交通运输部重点科技项目(2022-MS5-122) 

出 版 物：《铁道科学与工程学报》 (Journal of Railway Science and Engineering)

年 卷 期：2024年第21卷第7期

页      码：2766-2777页

摘      要：为探讨建筑固体废弃物再生骨料在透水型公路水泥稳定碎石基层中的应用和耐久性强化问题,以建筑固废再生骨料部分替代天然碎石制备透水型再生水泥稳定碎石试样,开展无侧限抗压和四点弯曲疲劳试验。基于能量理论分析透水型再生水泥稳定碎石材料在疲劳加载过程中的耗散能变化规律,并建立基于耗散能的疲劳损伤预估模型,进而分析透水型建筑固废再生水稳碎石材料的疲劳损伤演化规律。研究结果表明:透水型建筑固废再生水稳碎石材料其抗压强度和渗透系数满足我国大多数公路基层的使用要求;试样累积耗散能随疲劳应力加载峰值的上升呈指数级增长,并且单次疲劳应力加卸载循环中产生的耗散能量与疲劳应力比具有较强关联,疲劳应力比为0.75和0.85的试样在每个疲劳加载循环中的耗散能相较于0.55的试样整体分别提高了50%和200%;随着试样中再生骨料占比的提升,试样在单次加载中产生的耗散能降低,试样疲劳损伤变量和疲劳损伤相对变化速率均有不同程度的增大。基于疲劳应力峰值和损伤演化规律提出的疲劳寿命预测模型可较好地预估不同疲劳应力水平下材料的疲劳寿命。研究结果可为建筑固体废弃物再生骨料在透水型公路水泥稳定碎石基层中的高效应用及长期服役性能提升提供理论依据和技术参考。

主 题 词：透水型基层 建筑固废 再生水泥稳定材料 疲劳损伤 疲劳寿命 

学科分类：08[工学] 0805[工学-能源动力学] 

D　O　I：10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20231625

馆 藏 号：203128938...