水泥稳定碎石半刚性基层

疲劳裂纹精准预测

考虑拉压模量不对称性的双模量疲劳损伤模型，能更真实地描述半刚性基层在重复车辆荷载下的损伤演化，提升疲劳寿命预测与维护策略。

刘宏富 · Xiaoxue, Li · Dehao, Kong · Jin, Dongzhao · Peng, Xinghai · 吕松涛

Construction and Building Materials 2025

具体参数

临界裂纹宽度

{'zh': '0.058–0.182', 'en': '0.058–0.182'} mm

压缩模量残留比

{'zh': '25–35', 'en': '25–35'} %

灰色关联系数

{'zh': '0.68–0.69', 'en': '0.68–0.69'}

拉伸模量快速衰减阶段占比

{'zh': '15', 'en': '15'} %

拉伸模量稳定衰减阶段占比

{'zh': '75', 'en': '75'} %

拉伸模量加速失稳阶段占比

{'zh': '10', 'en': '10'} %

技术优势

损伤演化分阶段清晰

拉伸模量退化明确分为三阶段（快速衰减、稳定衰减、加速失稳），压缩模量分为两阶段（快速衰减、线性衰减），便于工程分段评估。

裂纹宽度可预测

采用修正Logistic函数预测临界裂纹宽度，各应力比下预测值0.058–0.182 mm，为残余寿命评估提供直接指标。

损伤-裂纹关联度高

灰色关联系数达0.68–0.69，表明裂纹宽度与模量衰减密切相关，可通过监测裂纹推断模量损失。

模型拟合精度高

分段双模量模型可靠捕捉非线性损伤演化，R²>0.88，优于传统单模量模型。

应用场景

• 道路材料疲劳评估：用双模量模型更准确地评估材料疲劳寿命，替代传统单模量方法。
• 半刚性基层养护时机：通过预测临界裂纹宽度确定最佳养护时机，避免过早或过晚维修。
• 路面结构设计：考虑模量不对称性优化路面结构设计，提高半刚性基层抗疲劳性能。