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沥青混合料是由粗集料、细集料、矿粉、沥青以及外加剂按一定配比在一定温度下搅拌后压实而成的复合材料,由于结构的随机性与多相性,其在荷载作用下的力学行为非常复杂。在大多车载作用下,沥青混合料的应变很小,其力学响应满足线黏弹性理论。因而,研究沥青混合料的线黏弹性力学响应具有重要的意义。本文基于线黏弹性理论对现有沥青混合料黏弹性能的表征与预测方法进行丰富与完善,开展了以下研究工作:1.为准确描述沥青混合料的静态黏弹性力学行为,利用线黏弹性理论、损伤力学理论、胶浆理论对沥青混合料在高应力下的蠕变破坏过程进行分析,考虑蠕变及蠕变破坏过程中混合料的损伤演化,将损伤因子耦合到混合料的黏弹性本构模型中,提出若干黏弹性蠕变损伤本构模型,将这些黏弹性蠕变损伤本构模型与经典Zener模型、Burgers模型、分数阶微分Maxwell模型和分数阶微分Kelvin模型进行比对,说明这些黏弹性蠕变损伤本构模型可更好地表征沥青混合料的静态黏弹性力学行为。2.为准确描述沥青混合料的动态黏弹性力学行为,在分数阶微分Zener(FDZ)模型的基础上,提出了一种改进的分数阶微分Zener(mFDZ)模型,给出了频域内动态模量、储能模量、损耗模量和损耗正切等动态黏弹性能表达式,满足Kronig-Kramers关系。结合不同温度和加载频率下沥青混合料的复模量试验结果,通过Wicket图给出了mFDZ模型中与温度无关的模型参数,利用时间-温度等效原理与WLF方程确定了与温度相关的模型参数,得到了沥青混合料动态黏弹性能主曲线。将mFDZ模型与FDZ模型、Sigmoid函数模型、广义Sigmoid函数模型以及Havriliak-Negami(HN)模型进行比较,说明mFDZ模型可更好地表征沥青混合料的动态黏弹性力学行为。3.为探究沥青混合料静、动态黏弹性力学性能之间的关联,基于线黏弹性理论和广义Maxwell模型松弛模量、广义Kelvin模型蠕变柔量的Prony级数表达式,在MATLAB软件中应用配置法将沥青混合料的复模量转换成了松弛模量与蠕变柔量,同时,给出了相关参数,实现了沥青混合料静、动态黏弹性力学性能的相互转换。