瀝青混合料單軸貫入試驗(yàn)的細(xì)觀分析.pdf

1、非均布荷載給路面結(jié)構(gòu)帶來較大的剪切應(yīng)力，然而現(xiàn)有路面設(shè)計(jì)方法中卻較少考慮瀝青混合料的抗剪切性能，這也是瀝青路面產(chǎn)生較大范圍損傷的基本原因，因此瀝青混合料的抗剪性能在設(shè)計(jì)中應(yīng)著重考慮。然而，由于試驗(yàn)方法的復(fù)雜性及試驗(yàn)結(jié)果的變異性較大，通過試驗(yàn)獲得瀝青混合料的抗剪性能方法未能大范圍地應(yīng)用于工程領(lǐng)域。以離散單元法為基礎(chǔ)的細(xì)觀結(jié)構(gòu)模擬方法，不僅避免了大量的試驗(yàn)，而且能夠從細(xì)觀尺度深入分析瀝青混合料的基本性能，并且這個(gè)模型可用于探究瀝青混合料這種

2、復(fù)雜不連續(xù)介質(zhì)的力學(xué)行為。為了從細(xì)觀結(jié)構(gòu)的角度分析瀝青混合料的剪切特性，本研究使用離散單元法建立評(píng)價(jià)瀝青混合料抗剪強(qiáng)度和細(xì)觀結(jié)構(gòu)的模擬試驗(yàn)方法。主要的研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:
　　(1)基于離散元理論建立了瀝青混合料單軸貫入試驗(yàn)的數(shù)值模型，并對(duì)模型在荷載作用下的力學(xué)響應(yīng)進(jìn)行了計(jì)算分析，得到了單軸貫入壓頭壓應(yīng)力、模型內(nèi)最大剪應(yīng)力隨試件應(yīng)變的發(fā)展規(guī)律以及模型內(nèi)位移矢量和接觸力矢量分布情況。
　　(2)分析加載速度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影

3、響，試件強(qiáng)度隨著加載速度的增加而增加。嘗試建立了試件尺寸和壓頭直徑與公稱最大粒徑的關(guān)系，試件尺寸和壓頭直徑對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響顯著，對(duì)于AC-25和AC-20級(jí)配混合料，推薦使用試件尺寸H×D=100mm×100mm，壓頭直徑為28.5mm;對(duì)于AC-13級(jí)配混合料，可同時(shí)使用標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試件進(jìn)行試驗(yàn)。研究了宏觀因素中的級(jí)配與公稱最大粒徑和空隙率與微觀因素中的顆粒剛度、平行粘結(jié)強(qiáng)度和平行粘結(jié)半徑對(duì)混合料抗剪強(qiáng)度的影響，總結(jié)出強(qiáng)度隨著孔隙率的降低