原文传递
沥青混合料抗剪特性的多尺度研究
| 论文题名： | 沥青混合料抗剪特性的多尺度研究 |
| 关键词： | 沥青混合料;三轴剪切试验;车辙病害;离散元方法;抗剪特性;数值模拟 |
| 摘要： | 车辙作为高等级沥青路面主要病害，严重影响行车舒适性和交通安全。已有研究表明，采用三轴剪切试验可以方便地得到混合料的抗剪强度，能够明显区分不同混合料的抗车辙能力。沥青混合料是具有复杂结构的非匀质复合材料体系，从其细观结构入手，建立数值模型对其力学性能和破坏过程进行研究，已成为国内外学者研究沥青混合料力学性能的主要研究方法之一。在诸多细观结构分析方法中，离散单元方法(DEM-Discrete Elements Method)在处理散体等非连续介质力学问题上具有独特的优势。本文采用三轴剪切试验方法对沥青混合料的抗剪特性进行了实验室宏观试验研究，并基于离散元方法应用PFC2D软件对三轴剪切试验建模，对沥青混合料的抗剪特性进行细观数值模拟分析。宏观试验为细观模拟提供依据并验证细观模拟的正确性；细观模拟为宏观试验提供简化的预测模型，更方便地评价沥青混合料的抗剪特性。本文依托国家自然科学基金项目(51078089，基于不连续介质力学的沥青混合料剪胀行为研究)从多尺度角度来研究沥青混合料的抗剪特性。 首先采用三轴剪切试验方法分析沥青混合料的强度特征、应力-应变关系，从宏观试验角度评价不同类型沥青混合料的抗剪切特性，分析温度、级配类型、沥青性质、沥青含量等因素对混合料抗剪强度的影响，提出提高混合料高温性能的建议。 其次基于离散元方法应用PFC2D软件对三轴剪切试验建模，从细观模拟角度实现对沥青混合料三轴剪切试验的模拟，建立多种工况下的虚拟三轴剪切试验模型，并将结果与实验室试验结果进行对比分析，可以看出本文模型模拟结果和实际结果差别不大，因而本文模型是可行的且具有较好的模拟精度。 本文提供一种PFC2D离散元数值模拟沥青混合料三轴剪切试验的思路，为进一步建立完整的离散元数值模型评价沥青混合料的抗剪特性提供参考。 |
| 作者： | 张旭 |
| 专业： | 交通运输工程;道路与铁道工程 |
| 导师： | 杨军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
