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沥青路面车辙是我国高等级公路的主要病害之一,车辙严重地影响路面使用性能和车辆的舒适性及安全性。避免车辙形成是路面设计的重要内容,传统的研究主要是利用层应变和粘弹性理论对车辙形成进行计算,往往忽略车辙形成过程中沥青材料塑性变形的影响,造成与实际情况的误差。所以,利用非线性的粘弹塑性本构模型分析沥青路面车辙形成十分有必要。本文针对河北省某高速公路试验路段,利用ABAQUS有限元软件对沥青路面车辙形成过程进行了模拟、分析和计算。主要研究内容如下:(1)叙述了沥青路面车辙的破坏类型和产生的机理。分析了沥青混合料现有力学模型的优缺点,取其中既能描述沥青混合料变形特征,又能方便测定其参数并进行数值计算的具有代表性的两种沥青混合料的本构模型进行计算。(2)利用有限元软件ABAQUS建立路面模型,对车辙的形成进行仿真和模拟。介绍沥青路面车辙的计算原理,包括有限元方程的建立和对于非线性的本构模型方程组的求解。进而分析了沥青路面永久性变形的形成。(3)利用Burgers粘弹性本构模型对沥青路面车辙进行计算。根据蠕变试验的结果,分析确定了Burgers模型的参数,将得到的粘弹性参数通过计算变为Prony级数,通过ABAQUS有限元软件对沥青路面车辙进行了模拟,分析了在循环荷载作用下,路面形成永久性变形的过程。同时,研究了温度、超载对沥青路面车辙形成的影响。(4)利用粘弹塑性本构模型对沥青路面车辙进行计算。利用蠕变试验和单轴压缩试验所得到的数据,来定义路面面层的粘弹塑性,将路面其他各结构层均看作为弹性。利用ABAQUS软件对路面结构进行模拟,分析了沥青路面车辙形成的过程,同时研究了温度、超载对沥青路面车辙变形的影响,并将Burgers模型和粘弹塑性本构模型的计算结果进行了对比。