瀝青混合料單軸貫入試驗的細觀分析.pdf

1、非均布荷載給路面結構帶來較大的剪切應力，然而現(xiàn)有路面設計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計中應著重考慮。然而，由于試驗方法的復雜性及試驗結果的變異性較大，通過試驗獲得瀝青混合料的抗剪性能方法未能大范圍地應用于工程領域。以離散單元法為基礎的細觀結構模擬方法，不僅避免了大量的試驗，而且能夠從細觀尺度深入分析瀝青混合料的基本性能，并且這個模型可用于探究瀝青混合料這種

2、復雜不連續(xù)介質的力學行為。為了從細觀結構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價瀝青混合料抗剪強度和細觀結構的模擬試驗方法。主要的研究內容包括以下幾個方面:
　　(1)基于離散元理論建立了瀝青混合料單軸貫入試驗的數(shù)值模型，并對模型在荷載作用下的力學響應進行了計算分析，得到了單軸貫入壓頭壓應力、模型內最大剪應力隨試件應變的發(fā)展規(guī)律以及模型內位移矢量和接觸力矢量分布情況。
　　(2)分析加載速度對試驗結果的影

3、響，試件強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系，試件尺寸和壓頭直徑對試驗結果影響顯著，對于AC-25和AC-20級配混合料，推薦使用試件尺寸H×D=100mm×100mm，壓頭直徑為28.5mm;對于AC-13級配混合料，可同時使用標準馬歇爾試件進行試驗。研究了宏觀因素中的級配與公稱最大粒徑和空隙率與微觀因素中的顆粒剛度、平行粘結強度和平行粘結半徑對混合料抗剪強度的影響，總結出強度隨著孔隙率的降低