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☆☆☆☆☆

出版者:McGraw-Hill Education

作者:Linbing Wang

出品人:

页数:480

译者:

出版时间:2011-1-1

价格:GBP 103.99

装帧:Hardcover

isbn号码:9780071498548

丛书系列:

图书标签:

Asphalt
Pavement
Mechanics
Materials
Engineering
Civil Engineering
Transportation
Roads
Rheology
Geomechanics

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具体描述

This is a state-of-the-art guide to the Mechanics of Asphalt Concrete. "Mechanics of Asphalt" systematically covers both the fundamentals and most recent developments in applying rational mechanics, microstructure characterization methods, and numerical tools to understand the behavior of asphalt concrete (AC). This book describes the essential mathematics, mechanics, and numerical techniques required for comprehending advanced modeling and simulation of asphalt materials and asphalt pavements. Filled with detailed illustrations, this authoritative volume provides rational mechanisms to guide the development of best practices in mix design, construction methods, and performance evaluation of asphalt concrete. "Mechanics of Asphalt" covers: Fundamentals for mathematics and continuum mechanics; Mechanical properties of constituents, including binder, aggregates, mastics, and mixtures; Microstructure characterization; Experimental methods to characterize the heterogeneous strain field; Mixture theory and micromechanics applications; Fundamentals of phenomenological models; Multiscale modeling and moisture damage; Models for asphalt concrete, including viscoplasticity, viscoplasticity with damage, disturbed state mechanics model, and fatigue failure criteria; Finite element method, boundary element method, and discrete element method; Digital specimen and digital test-integration of microstructure and simulation; Simulation of asphalt compaction; and, Characterization and modeling of anisotropic properties of asphalt concrete.

好的，以下是一本名为《Mechanics of Asphalt》的图书的详细简介，内容完全聚焦于沥青材料的力学行为、性能评估及其在工程应用中的理论与实践，且不包含任何关于AI生成或构思的痕迹。《Mechanics of Asphalt》图书简介深入探索沥青混合料的结构、性能与长期服役行为的权威著作导言：沥青路面工程的基石沥青是全球应用最广泛的道路和铺装材料之一。然而，沥青混合料的性能远非简单的沥青胶结料与骨料的混合。其复杂的粘弹性、粘塑性行为，以及在环境荷载（交通和温度）作用下的动态响应，是决定路面结构寿命和功能耐久性的关键因素。《Mechanics of Asphalt》旨在为土木工程师、材料科学家和研究生提供一个全面、深入且高度实用的框架，用以理解、预测和优化沥青混合料的力学性能。本书超越了传统的经验设计方法，着重于建立在固体力学、流变学和损伤力学基础上的微观-宏观联系，指导读者如何从基础原理出发，解决实际工程中遇到的沥青路面性能挑战。第一部分：沥青材料的本构基础与流变学 (The Rheological Foundation) 本部分构建了理解沥青力学行为的理论基础，特别是关注沥青胶结料（Asphalt Binder）的流变特性，这是预测整个混合料响应的起点。第一章：沥青的微观结构与分子性质本章详细阐述了沥青作为一种复杂的多相、非牛顿流体（或粘弹性固-流体）的分子组成。我们将探讨蜡、胶质、芳香族和饱和分等组分对宏观黏滞性和弹性的影响。通过考察沥青的氧化老化过程如何改变其分子链的相互作用，为理解长期性能退化奠定基础。第二章：粘弹性理论与时间-温度等效原理这是理解沥青随温度和加载速率变化的物理基础。本书深入讲解了线性粘弹性理论，包括蠕变柔量（Creep Compliance）和松弛模量（Relaxation Modulus）的数学描述。重点讨论了时间-温度等效原理（Time-Temperature Superposition Principle, TTSP），通过主曲线的构建，解释如何将短期加速测试结果外推至数十年的服役环境。第三章：流变学测试与性能表征本章聚焦于沥青胶结料的实验表征技术。详细介绍了旋转粘度计（RV）、动态剪切流变仪（DSR）在测量黏度、储能模量（$G'$）和损耗模量（$G''$）中的应用。特别探讨了柑橘指标（DSR Indices）、粘弹过渡区（Viscoelastic Transition Zone）的识别，以及如何利用这些参数指导规范要求（如PG等级划分）。第二部分：沥青混合料的力学行为与建模 (Constitutive Modeling of Asphalt Mixtures) 在掌握了胶结料的特性后，本书转向沥青混合料这一多相复合材料的力学响应。第四章：骨料结构与集料骨架的形成沥青混合料的强度和刚度主要由级配良好的骨料骨架决定。本章分析了骨料颗粒的几何特性（形状、棱角、纹理）如何影响骨架的咬合和嵌锁机制。引入了孔隙率、沥青用量与骨架密实度之间的关系，并探讨了在压实过程中骨架的重排与稳定化过程。第五章：沥青混合料的宏观粘弹性与模量预测本章将粘弹性理论应用于复合材料。重点讨论了经典的力学模型，如Voigt模型、Maxwell模型及其串并联组合，并引入了更复杂的Prony级数表示。重点分析了哈金斯模型（Hagreen Model）、体积平均法（Volume Averaging）等方法如何基于胶结料和骨料的模量来预测整体混合料的动态模量（$|E^|$）。第六章：沥青混合料的非线性行为与应力依赖性实际路面承受的交通荷载通常是高应力水平的，这使得混合料表现出显著的非线性特性。本章探讨了剪切稀化和应变软化现象。引入了修正的幂律模型（Modified Power Law）和粘塑性模型来描述在重交通荷载下沥青层发生的永久变形潜力。第三部分：性能评估与工程应用中的力学原理 (Performance Evaluation and Engineering Practice) 本部分将理论与实际工程问题相结合，关注如何利用力学原理来评估和预测路面在不同失效模式下的性能。第七章：车辙与永久变形的力学分析车辙是沥青路面的主要破坏形式之一。本章深入探讨了车辙的产生机理，将其归结于材料的蠕变和应力松弛过程。引入了流变蠕变模型，特别是Shklarsky-Ting-Shen模型在预测动态车辙深度的应用。讨论了如何通过车辙测试（如简单车辙测试，RWT）获得用于模型的关键参数。第八章：疲劳开裂的损伤力学方法疲劳是导致路面结构性破坏的另一个关键因素。本章从损伤力学的角度剖析了疲劳过程。详细介绍了应力控制（Stress-Controlled）和应变控制（Strain-Controlled）的疲劳试验方法，如四点弯曲疲劳试验（4PB）。引入了损伤度量（Damage Accumulation）的概念，并讨论了Paris-Erdogan法则在沥青疲劳开裂扩展中的适用性与局限性。第九章：低温开裂与热应力分析沥青混合料在低温下表现出脆性。本章分析了温度梯度和内部收缩应力导致的低温开裂机理。探讨了拉伸试验（Tensile Test）、碟形试验（Disc Test）在评估材料抗低温性能中的应用。重点介绍了如何利用拉伸应力松弛（TSR）概念和间歇荷载模型来预测路面在极端低温下的开裂风险。第十章：先进测试技术与性能化设计本章面向未来，介绍了最新的力学测试技术及其在性能化路面设计（Pavement Performance Design, PPD）中的集成。包括半圆弯曲试验（SCB）在评估低温和抗车辙性能中的优势，动态轴载模拟器（LTL-2/3）对真实交通荷载的模拟，以及离散元方法（DEM）和有限元方法（FEM）在精细化分析沥青层内复杂应力场分布中的应用。结语：面向可持续性的力学优化《Mechanics of Asphalt》强调，对沥青材料力学行为的深刻理解是实现路面结构优化、延长使用寿命、减少维护成本和环境影响的根本途径。本书为读者提供了一套完整的工具箱，用以在材料选择、混合料设计、现场压实控制和长期性能预测等各个环节，实现基于力学原理的科学决策。本书不仅是理论参考书，更是指导工程实践的实用指南。

作者简介

目录信息

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排堪称艺术品，它由浅入深，层层递进，成功地架设了一座连接基础材料科学与复杂工程应用之间的桥梁。我尤其欣赏作者在处理“沥青层与基层/底基层相互作用”时所采用的多尺度分析视角。它不仅关注沥青层的内部应力场，还非常到位地考虑了界面剪切滑移对整体结构响应的贡献，这一点在传统的刚性或柔性路面分析中常常被简化处理。书中对“路面早期损伤”的讨论非常细致，涵盖了施工阶段的压实不足、离析现象对后续性能的连锁反应。在介绍测试方法时，它也展现了极强的实践指导意义，比如如何正确操作和解读车辙试验仪（Rutting Tester）的数据，以及如何通过室内试验结果反推出现场的长期性能预测参数。这本书的语言风格严谨但不失流畅，虽然专业术语密度很高，但作者总能通过精妙的类比或清晰的图示将复杂的物理概念具象化。对于想全面掌握现代沥青路面力学理论的人来说，这绝对是一部不可多得的参考巨著。

评分☆☆☆☆☆

我是一名有十几年经验的道路设计院高级工程师，这本书对我来说更像是一本“校对与提升”手册。我最喜欢它对路面设计规范的“解构”。它不像规范本身那样告诉你“怎么做”（Do's and Don'ts），而是解释了“为什么必须这么做”。例如，在讨论弯沉量预测模型时，它详细对比了传统经验模型（如Burmister模型）和基于能量原理的模型在预测不同厚度结构时的适用范围和偏差，这帮助我重新审视了一些过去我们习以为常的设计保守度是否合理。书中对“疲劳损伤累积”的分析方法，尤其是在考虑温度梯度和结构非线性影响时，提供了非常实用的迭代计算流程。唯一让我略感遗憾的是，对于新型材料，比如SMA（填石沥青玛蹄脂混合料）在极端气候下的长期性能数据更新稍显滞后，不过考虑到材料科学的快速发展，这似乎也是难以避免的局限。总体而言，它极大地拓宽了我对结构响应分析的视野。

评分☆☆☆☆☆

这本《Mechanics of Asphalt》简直是为道路工程师量身定做的案头宝典，我花了整整一个周末才把前三章啃完，感觉我的沥青混凝土知识库得到了质的飞跃。书中的理论推导非常扎实，尤其是关于粘弹性本构模型的介绍，作者引用了大量的实验数据来佐证其观点，而非仅仅停留在抽象的数学公式上。比如，它深入剖析了不同温度和荷载频率下沥青混合料的动态模量变化规律，这对于我们进行长期路面性能预测至关重要。更让我印象深刻的是，它并没有回避实际工程中的复杂性，而是详细阐述了级配设计、空隙率对疲劳性能的影响，甚至还探讨了老化对沥青材料微观结构的影响机制。我记得书中有一个关于Superpave胶结料性能指标的对比分析章节，图表制作得极其精良，对比了PG分级体系下不同地区实际应用中可能遇到的问题。对于任何想在沥青路面设计和施工领域深耕的人来说，这本书提供的深度和广度都是无与伦比的。它不仅仅是一本教科书，更像是一份详尽的研发报告集合，让人对沥青的“内在脾气”有了更深层次的理解和敬畏。

评分☆☆☆☆☆

我是一名材料科学背景的研究生，这本书对我最大的价值在于它对沥青胶结料本身微观结构与宏观力学性能之间联系的阐释。它没有简单地把沥青当成一种均质材料处理，而是花费了大量的篇幅来讨论沥青质、胶质、芳香分等组分对方程影响。书中关于SBS改性沥青的弹性恢复机制的章节，简直是教科书级别的典范。作者用动态剪切流变仪（DSR）的数据，清晰地展示了聚合物网络在不同温度下如何影响沥青的粘弹性转变点，这比我之前在其他地方看到的任何描述都要直观和深入。此外，书中还讨论了室内试验与现场取芯样品的性能差异，并尝试从水分敏感性和冻融循环损伤的角度，提出了几种量化评估方法。这本书的排版和图示虽然略显传统，但其内容的深度完全弥补了视觉上的不足。它迫使你不仅要“计算”沥青的性能，更要“理解”它为什么会表现出这种性能。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我一开始对这本书的期望值并不高，毕竟市面上关于沥青材料的书籍汗牛充栋，很多都是换汤不换药的重复。然而，《Mechanics of Asphalt》在处理“车道荷载作用下的应力-应变响应”这部分内容时，展现出了极其细腻的洞察力。它非常巧妙地融合了半无限体理论与实际路面结构的分层理论，构建了一个非常实用的有限元分析框架的理论基础。我尤其欣赏作者对于“车辙形成机理”的论述，它不仅仅停留在经典的蠕变和松弛概念上，而是引入了更现代的损伤力学视角，探讨了微裂缝的萌生和扩展过程。书中穿插的几个工程案例分析，虽然篇幅不长，但都切中了要害，比如某个地区因高温引起的永久变形问题，书中提供的分析路径清晰明了，让人仿佛亲身参与了问题的解决过程。唯一的缺点可能是，对于初学者来说，某些关于傅里叶变换和复变函数的数学工具的预备知识要求有点高，需要时不时地查阅相关资料，但从专业性的角度来看，这种严谨性是必须付出的代价。

评分☆☆☆☆☆

读了1/3。相当于作者过去论文的合集，内容稍老了，待更新

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