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随着交通量的增加对沥青路面的性能要求越来越高。目前国际上主要通过三种方法来改善沥青混合料的性能:改善集料的级配,增强沥青混合料的路用性能;改进沥青的品质,增强沥青的各项性能指标;通过在沥青混合料中添加纤维,橡胶等天然或者人工合成的材料来提高沥青混合料的力学性能。由于纤维具有高模量、耐高温、质地轻等优点被广泛应用道路工程中。研究表明纤维可以有效加强沥青混合料路用性能,提高沥青路面的使用寿命。但目前国内外主要研究内容为纤维对普通沥青混合料的加强作用,关于在高粘沥青砂中加入纤维的研究还很少。因此本文主要从室内试验、理论和数值模拟三个方面来研究纤维对高粘沥青砂的力学性能的影响。室内试验方面:通过小梁三点弯试验研究不同温度和加载速率对含纤维高粘沥青砂的影响;为了研究含纤维高粘沥青砂的粘弹性特性,对含有木质素纤维和玄武岩纤维的两种高粘沥青砂试件在不同温度下进行小梁弯曲蠕变试验。分析和比较蠕变挠度曲线和劲度模量曲线;利用时温等效理论得到松弛模量主曲线,使用origin8软件进行拟合,标定出广义的Maxwell模型的Prony级数形式的参数,拟合结果和试验具有很好的相关性;通过对玄武岩纤维、木质素纤维和无纤维三种试件进行直接拉伸试验,得到力和位移曲线所包围的面积来求得试件在破坏过程中所消耗的断裂能,得出玄武岩纤维的抗裂性能最好。理论方面:将Norton蠕变损伤规律与Burgers模型进行耦合对玄武岩纤维高粘沥青砂的蠕变三阶段曲线进行拟合,拟合的相关系数可达到0.99,同时对比分析了试验曲线和拟合曲线的流变时间二者有很好的相关性,因此可以通过该模型预测沥青混合料的流变时间,对工程实践具有一定的借鉴意义。数值模拟方面:通过蠕变试验得到含玄武岩纤维高粘沥青砂的粘弹性的材料参数,使用ABAQUS软件从结构方面对半圆形试件进行模拟。结果显示试验和数值模拟具有很好的相关性,可为工程实践提供一定的参考依据。