基于离散元法的荷载作用下排水沥青路面细观分析

摘要：

为分析静荷载作用下排水沥青路面的破坏机理,以OGFC-13型沥青混合料为研究对象,采用试验与数值模拟相结合的方法对排水型沥青混合料进行了细观分析.首先进行原材料性能测试及高黏度改性沥青制备,确定了矿料级配及最佳沥青用量.为验证其性能是否满足规范要求,对该混合料进行了析漏试验、 飞散试验、 冻融劈裂试验、车辙试验.然后通过三轴压缩试验,得到用于标定离散元模型细观参数的黏聚力、 内摩擦角和应力应变曲线.借助离散元分析软件PFC2D,建立了二维OGFC沥青混合料面层,编写车辆荷载施加程序,对静荷载作用下路面的变形、受力进行了分析,进而得出OGFC排水路面的破坏机理.研究结果表明:基于离散元方法研究车辆荷载作用下沥青混合料的细观响应能够很好地解释排水沥青路面的宏观力学现象.沥青混合料在受外界荷载作用时,强力链周围不均匀分布的弱力链在对抗荷载时起到辅助作用,当强力链断裂后,周围弱力链及时参与新的强力链的重构,为抵抗路面破坏提供强度支撑;由于排水沥青路面孔隙率较大,细集料和杂质在荷载作用下会堵塞空隙,减弱路面排水能力.模拟行驶荷载表明:表面颗粒在车辆行驶的作用下会给予速度,导致颗粒产生位移,这与实际使用中排水沥青路面的破坏现象相契合.

关键词：道路工程、细观分析、数值模拟、排水沥青路面、离散元

所属期刊栏目：36

分类号：U416.217(道路工程)

资助基金：辽宁科技大学研究生科技创新项目 LKDYC201606

在线出版日期：2019-12-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：8-16