Faits : A. A.a. A._, né le 5 septembre 1950, a été victime d'un accident le 21 février 2006, alors qu'il travaillait en qualité de maçon au service de la société B._ SA. Il a subi une fracture-tassement D4, D5 et D6, ainsi que de multiples traumatismes ostéo-articulaires. La Caisse nationale suisse d'assurance en cas d'accidents (CNA) a pris en charge le cas. L'assuré a séjourné à la Clinique C._ du 27 septembre au 11 octobre 2006. Après une tentative de reprise du travail à 50 % dans une activité plus légère le 15 janvier 2007, il a subi une incapacité entière de travail à partir du 1 er février suivant. Le 3 octobre 2006, l'intéressé a présenté une demande tendant à l'octroi de prestations de l'assurance-invalidité. L'Office de l'assurance-invalidité du canton de Fribourg (ci-après: l'office AI) a mis en oeuvre un stage d'évaluation et d'observation professionnelle auprès du Centre d'évaluation de l'assurance-invalidité (CEPAI) du 25 février au 25 mai 2008 et a confié une expertise interdisciplinaire aux médecins du Centre D._ (rapport du 29 octobre 2009). Par ailleurs, il a recueilli des rapports des docteurs G._, spécialiste en chirurgie orthopédique et médecin traitant (des 20 novembre 2006, 10 septembre 2008 et 6 mai 2011), E._, médecin d'agence de la CNA (rapports des 3 et 23 mai 2007) et H._, médecin au Service médical régional des Offices AI U._/V._/ W._ (SMR; rapport du 2 août 2007). Par projet de décision du 3 décembre 2009, l'office AI a informé l'assuré de son intention de lui allouer, à partir du 1 er février 2007, un quart de rente d'invalidité fondé sur un taux de 40 %. Saisi d'une opposition, il a confirmé ce projet par décision du 3 mai 2012. A.b. De son côté, la CNA a alloué à l'assuré, à partir du 1 er janvier 2012, une rente d'invalidité fondée sur un taux d'incapacité de gain de 40 % (décision sur opposition du 12 décembre 2012). Cette décision a été déférée à la Cour des assurances sociales du Tribunal cantonal du canton de Fribourg, laquelle a rejeté le recours par jugement du 9 septembre 2014. Saisi d'un recours en matière de droit public contre ce jugement, le Tribunal fédéral a statué par arrêt dont la date est identique à celle du présent arrêt (cause 8C_760/2014). B. Par jugement du 9 septembre 2014, la Cour des assurances sociales du Tribunal cantonal du canton de Fribourg a rejeté le recours formé par l'assuré contre la décision de l'office AI du 3 mai 2012. C. A._ forme un recours en matière de droit public contre ce jugement dont il demande l'annulation, en concluant à l'octroi, à compter du 21 février 2007, d'une rente entière d'invalidité fondée sur un taux d'incapacité de gain de 100 %, subsidiairement au renvoi de la cause à l'intimé pour complément d'instruction, le tout sous suite de frais et dépens. L'office intimé se réfère implicitement au prononcé attaqué, tandis que la cour cantonale et l'Office fédéral des assurances sociales ont renoncé à présenter des déterminations.