普通水泥混凝土路面具有高刚度和高脆性,并且在车辆荷载交替循环的作用下容易产生疲劳裂纹,从而导致其使用寿命的缩短。一旦发生局部损坏,修复的难度将会很大。科研表明,在水泥混凝土路面中掺入废旧轮胎橡胶颗粒不仅可以解决废旧轮胎引起的环境污染问题,而且可以提高混凝土路面的抗裂、抗冻、减振降噪等方面的性能。针对目前水泥混凝土路面抗弯疲劳性能差的问题,本文研究在混凝土中加入橡胶集料后对混凝土弯曲疲劳性能的改善程度。主要研究工作如下:(1)优选橡胶集料的最佳粒径。以C30为基准混凝土,分别掺入粒径为10目、30目、50目,掺量为5%、10%、15%和20%的橡胶集料制作橡胶混凝土试件,并测试试件的立方体抗压强度、劈拉强度和抗折强度试验,对比试验结果表明,30目粒径的橡胶混凝土性能最佳,优选出橡胶颗粒的最佳粒径为30目。(2)橡胶混凝土轴心受压与轴心受拉本构关系研究。将粒径为30目的橡胶颗粒以不同掺量掺入到混凝土中,制成橡胶混凝土试件进行轴压试验与轴拉试验,测得其受压应力-应变曲线及受拉应力-应变曲线,建立轴心受压及轴心受拉本构方程,并计算弹性模量和泊松比,为有限元模拟分析提供依据。(3)橡胶混凝土抗弯性能试验研究及数值模拟。进行四点弯曲静载试验及ABAQUS静载模拟,得到极限荷载、峰值挠度和荷载-挠度曲线,比较橡胶混凝土和普通混凝土抗弯性能的优劣。(4)Fe-safe等幅及变幅加载下橡胶混凝土弯曲疲劳寿命分析。将ABAQUS弯曲静载有限元模拟得出的应力云图ODB结果导入疲劳软件Fe-safe中,并输入疲劳参数和荷载谱,计算常幅、变幅加载方式以及不同应力水平下橡胶混凝土试件的弯曲疲劳寿命,并与普通混凝土作对比分析。结果表明:无论是普通混凝土还是橡胶混凝土,其在等幅循环荷载下,应力水平越高,弯曲疲劳寿命越低;各掺量下橡胶混凝土的弯曲疲劳寿命都比普通混凝土的大,且橡胶掺量越多弯曲疲劳寿命越大。在变幅荷载作用下,随着橡胶掺量的增大混凝土的弯曲疲劳寿命也越大;随着变幅等级增多,各掺量下橡胶混凝土的弯曲疲劳寿命均降低。与等幅循环荷载下混凝土的弯曲疲劳寿命相比,在变幅循环荷载下,无论是否掺橡胶集料,混凝土的弯曲疲劳寿命均降低,且变幅等级越多,弯曲疲劳寿命越低。