沥青砂是典型的热粘弹性材料,具有典型的粘弹性特性,表现出变形明显依赖温度或时间的力学行为。因此研究沥青砂的粘弹性力学行为受到广大科研工作者的关注。选择经典的Burgers模型可以描述沥青砂的流变学行为,将沥青砂看成各向同性材料,运用连续介质理论描述它的力学特性。然而,沥青砂在成型时就存在一些微裂纹和微缺陷,从微观角度描述沥青砂的粘弹性行为——蠕变,晶界上微孔洞形成微缺陷到宏观裂纹,直至失效破坏。而Burgers模型具有固结效应,并不能描述蠕变破坏状态,因此,只有将蠕变和损伤耦合才能描述蠕变破坏。鉴于此,本文为了更合理地表征蠕变破坏行为。研究的主要内容如下:1、理论上,推导出粘弹沥青砂的蠕变损伤本构模型。即将Kachanov损伤变量耦合到能够描述沥青砂流变性能的Burgers模型中,形成一个更加合理的蠕变损伤本构模型;2、实验方面:参考以往有关应力吸收层级配,根据现有的改性沥青,集料情况,按照相关规范要求,确定了本文研究的高粘弹沥青砂的配合比,并进行了不同温度下的蠕变试验,为沥青砂的粘弹性研究提供了基础。3、数值计算方面:通过蠕变试验得到了沥青砂的粘弹性参数,利用ABAQUS有限元软件,对不同温度下沥青砂的蠕变过程进行数值模拟,同时根据时温等效原理,确定了不同温度下的粘弹性参数,结果表明,有限元中得到的相关指标曲线和试验结果曲线,在蠕变前两个阶段,具有较好的相关性。通过上述研究得到以下结论:1、本文研究的市政道路中沥青砂的应力吸收层的配合比,为蠕变试验确定了级配;2、沥青砂的蠕变试验得到了用来数值模拟蠕变的粘弹性参数,验证了数值模拟能对蠕变前两个阶段有较好的反映,但由于有限元软件没有破坏准则,需要修改本构模型,为描述沥青砂的蠕变损伤数值模拟提供了理论基础;3、将损伤变量耦合到描述粘弹性材料流变特性的Burgers模型中,得到了耦合损伤的蠕变模型,并通过与试验结果、Burgers模型对比得到,其精度高于Burgers模型,能较好地反应蠕变损伤过程。本文的创新点:1、提出了市政道路应力吸收层材料-高粘弹沥青砂的配合比。2、通过沥青砂蠕变试验得到了描述高粘弹沥青砂的粘弹性模型参数,为数值模拟提供了基础参数;3、蠕变损伤模型比Burgers模型,能更准确地反应沥青砂的蠕变特性,为数值模拟蠕变损伤提供了模型参考。