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构建一个描述粘塑性变形的组合体，引人非线性粘滞阻尼器，假定阻尼器所受应力与蠕变加速度成正比，在Burgers模型中串联该组合体，得到一个能够完整描述沥青砂三个蠕变过程的非线性流变模型，理论推导和分析了该模型蠕变本构方程。进行了沥青砂试件在40℃、不同应力水平下单轴压缩蠕变试验，编制非线性拟合程序求得该模型参数，并得到模型参数与加载应力的函数关系。为验证模型有效性，本文模型预测与Burgers模型预测及实验结果进行对比，结果表明，本文模型与实验结果吻合更好，完整反映了沥青砂三个蠕变阶段变形特征。