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近年来，我国普遍采用半刚性基层沥青路面，但由于半刚性基层材料温缩、干缩特性，导致路面的反射裂缝较多，严重影响的该种路面的使用寿命。为了克服半刚性基层收缩问题，目前采用级配碎石基层作为过渡层，以此抑制路面反射裂缝的发生的研究越来越受到人们的关注。但级配碎石作为柔性基层，其抗变形能力较差，尤其是在重载车辆作用下，其变形具有明显的非线性，为此对级配碎石的非线性的研究成为合理使用级配碎石的技术关键。本文依托辽宁省交通厅公路管理局重点科研项目《辽宁省普通公路沥青路面级配碎石基层应用研究》，就级配碎石材料非线性特性对以下几个方面的内容进行研究：1.汇总各规范当中对于级配碎石物理技术指标的相关要求，并严格按照规程中的试验方法对试验路采用的集料进行试验，在试验路所采用的级配碎石材料均能达到规范相关标准的基础上，对级配碎石材料进行级配设计，得到骨架密实型和连续级配型两种级配的合成级配以及施工配合比。2.通过室内静回弹模量试验，对级配碎石的回弹模量进行研究，试验结果表明两种级配类型的级配碎石静回弹模量都在350MPa左右，并且回弹模量随应力变化的非线性特征比较明显；通过国、内外对级配碎石材料非线性回弹模量计算公式的分析，并且结合本项目中所选的级配碎石类型和试验得出的级配碎石最佳含水量、最大干密度，采用回弹模量计算公式E=766θ0.5。3.简单介绍了弹、塑性理论和级配碎石材料非线性弹性模型，并且着重介绍了基于Abaqus有限元软件的非线性求解过程。4.通过Abaqus有限元软件的二次开发，运用非线性的理论基础以及Fortran语言对级配碎石非线性本构模型进行编译，建立级配碎石过渡层沥青路面结构的有限元模型。考虑级配碎石非线性特点，计算出各结构参数变化对弯沉、沥青层底拉应力设计指标的影响，结合设计及施工要求推荐出级配碎石过渡层沥青路面级配碎石层厚度为10～15cm，面层厚度为7～15cm。5.最后结合路面结构受力分析、国内外柔性路面的设计方法，对级配碎石基层沥青路面设计指标和标准进行了初步分析，分别提出了级配碎石过渡层沥青路面结构和级配碎石全柔性基层沥青路面结构的设计指标和标准。