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摘要
为了获得准确的沥青路面力学响应，根据实测轮胎路面接触压力、层间界面黏结状态和沥青混合料弹性/黏弹性力学本构，建立了三维有限元模型。沥青混合料通过动态模量转换得到计算所用的黏弹性参数：首先基于时温等效原理获取了沥青混合料动态模量主曲线，接着采用Wiechert力学模型的Prony级数展开式得到松弛模量主曲线，最后利用Maxwell模型表达式实现了黏弹性参数的获取。计算了路面结构不同温度下的路面应力应变响应，讨论了实际轮胎压应力和剪应力引起的各沥青层竖向变形贡献率。结果表明：层间黏结对沥青层竖向变形贡献率可以忽略，上面层采用SBS改性沥青相比基质沥青可以降低沥青路面的竖向变形约50%;弹性假设相比黏弹性假设，-4℃低温时沥青层底拉应力平均增加116.6%,剪应力平均增加77.9%;54℃高温时两种本构假设下路面沥青层底受力均由受拉转向受压，表明高温有利于阻止沥青层自下而上的开裂；弹性/黏弹性假设对路面结构受力影响不如层间黏结变化的影响大；在不同温度条件下，层间部分黏结和完全黏结时的路面结构内拉应力分布较为接近，但当层间完全脱黏时，路面结构内拉应力和剪应力峰值均剧烈增加；高温54℃时3种路面结构的沥青层顶面剪应力均为最大，表明沥青层顶需采用高温抗剪切种类改性沥青，以抵抗沥青路面自上而下的开裂。
