基于細(xì)觀結(jié)構(gòu)的環(huán)氧瀝青混合料性能數(shù)值分析.pdf

1、環(huán)氧瀝青混合料是由環(huán)氧瀝青、集料、礦粉等按照一定比例在一定條件下拌和而成的熱固性材料，在鋼橋面鋪裝領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。環(huán)氧瀝青混合料作為一種多相復(fù)合材料，其力學(xué)性能不僅與環(huán)氧瀝青膠結(jié)料、空隙率等細(xì)觀結(jié)構(gòu)有關(guān)，且受這些結(jié)構(gòu)空間分布的影響。目前關(guān)于環(huán)氧瀝青混合料主要基于室內(nèi)試驗(yàn)進(jìn)行研究，對(duì)細(xì)觀結(jié)構(gòu)的量化和內(nèi)部結(jié)構(gòu)受力分析很難得到實(shí)現(xiàn)，故本文采用離散元手段研究環(huán)氧瀝青混合料細(xì)觀結(jié)構(gòu)因素對(duì)其宏觀力學(xué)性能的影響。
　　首先，綜合考慮粗集料

2、級(jí)配、環(huán)氧瀝青砂漿以及空隙率的特征，利用離散元重構(gòu)可實(shí)現(xiàn)不同細(xì)觀結(jié)構(gòu)特征的環(huán)氧瀝青混合料離散元試件;對(duì)兩類不同柔韌度的環(huán)氧瀝青砂漿進(jìn)行組成設(shè)計(jì)，開展了室內(nèi)單軸靜態(tài)蠕變?cè)囼?yàn)，選取Burgers模型對(duì)環(huán)氧瀝青砂漿的蠕變?nèi)崃壳€進(jìn)行擬合，得到相應(yīng)的粘彈性參數(shù)。根據(jù)離散元內(nèi)粘彈性微觀參數(shù)力學(xué)解析，建立對(duì)應(yīng)宏觀參數(shù)與微觀參數(shù)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，獲得由環(huán)氧瀝青砂漿宏觀試驗(yàn)參數(shù)轉(zhuǎn)換為離散元中的細(xì)觀模型參數(shù)。
　　其次，分析離散元中接觸模型特點(diǎn)和環(huán)氧

3、瀝青混合料內(nèi)各組成結(jié)構(gòu)的力學(xué)特征，選取合適的接觸模型，并通過離散元兩顆粒模型進(jìn)行環(huán)氧瀝青砂漿顆粒虛擬蠕變?cè)囼?yàn)，分析微觀參數(shù)的特點(diǎn)和修正微觀參數(shù)?；跁r(shí)溫等效原理模擬了環(huán)氧瀝青混合料單軸靜態(tài)蠕變?cè)囼?yàn)，經(jīng)與室內(nèi)蠕變?cè)囼?yàn)結(jié)果對(duì)比，驗(yàn)證了所選取的接觸模型和對(duì)應(yīng)微觀參數(shù)取值的合理性。
　　最后，基于已建立的混合料數(shù)字試件和接觸模型，開展了環(huán)氧瀝青混合料單軸壓縮試驗(yàn)和劈裂試驗(yàn)?zāi)M，并將模擬結(jié)果與室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證虛擬試驗(yàn)方法的可靠性。