[发明专利]车辆荷载作用下半柔性路面界面处细观力学研究方法

摘要

本发明是一种车辆荷载作用下半柔性路面界面处细观力学研究方法，属于路面材料技术领域，解决目前半柔性路面界面细观力学研究存在建模困难多、计算难度大、结果精度低的问题。本发明基于离散元方法首先采用离散元数值模拟软件生成与实际半柔性路面沥青混合料骨架相同级配二维离散元模型；然后，结合软件中已有功能及力学模型对各组成材料及其界面连接方式分别定义属性；最后，在已有模型基础上加入模拟车辆荷载，在加载过程中监测半柔性路面界面处的力学响应状况，对荷载作用下界面处的剪、拉、压应力、位移进行记录，评价该界面处受力状态。本发明提供方法具有表现直观，计算简便、准确，应用范围广，适用于沥青类路面界面处的细观力学研究。

主权项

车辆荷载作用下半柔性路面界面处细观力学研究方法，其特征在于该方法的具体步骤如下：(1)采用离散元数值模拟软件构建符合一定级配的多孔沥青混合料骨架结构模型，使设计空隙率为28％，按照水泥砂浆灌注比例及沥青用量建立半柔性路面离散元模型；(2)定义多孔沥青混合料骨架中的集料和水泥砂浆凝固体为模拟过程中不会破裂的块体，沥青胶浆使用独立的圆盘表示，这三种材料在模型中紧密联系，确保半柔性路面离散元模型各组成材料的颗粒排布均匀性；(3)分别给半柔性路面离散元模型中各组成材料及其界面赋予计算参数，与沥青胶浆连接部分采用伯格斯模型及平行粘结表征多孔沥青混合料骨架粘弹性，沥青混合料骨架与水泥砂浆使用弹性模型和接触粘结，表征该部分的线弹性；(4)通过伺服机制在半柔性路面离散元模型上施加模拟车辆荷载，控制车辆轴载大小稳定在误差不超过5％的范围之内，模拟车辆加载作用时间、间歇与实际车轮荷载作用时间、间歇一致；(5)在荷载作用中心下方及外侧一定距离处布设测点，记录模拟车辆荷载作用过程多孔沥青混合料骨架及水泥砂浆界面处剪切力、拉应力、压应力、位移变化，评价该界面处受力状态，提出控制性指标和标准，指导半柔性路面设计。